Ученые установили, что характер питания оказывает влияние на ДНК живых организмов.
Биолог Стивен Келли (Steven Kelly) и его коллеги из Оксфордского университета показали, что то, что существо съедает, меняет его геном. Было экспериментально установлено, что микроорганизмы, потребляющие различное количество азота, имеют значимые различия в структуре ДНК. Результаты исследования опубликованы в журнале Genome Biology.

«Живые организмы выстраивают свою ДНК, используя строительные блоки, которые они получают с пищей. Мы предположили, что состав этой пищи может изменять ДНК организма. Например, что растительноядная панда будет иметь предсказуемые генетические отличия от хищного белого медведя», — сказал профессор Келли.

Чтобы проверить свою гипотезу, ученые в качестве модельной системы отобрали простейших, имеющих общего предка, но развились, чтобы паразитировать на совершенно разных «хозяевах» и есть совершенно разную пищу.

Исследовательская группа обнаружила, что различные уровни азота в рационе паразита способствовали изменениям в его ДНК. В частности, паразиты, потребляющие меньше азота и сравнительно большее — сахара, имели ДНК-последовательности, содержащие меньше азота, чем паразиты, питающиеся азотом и большим количеством белка.

В исследовании использовались группы эукариот кинетопластиды и бактерии Mollicutes, которые паразитируют на растениях и животных, соответственно.

Результаты, основанные на новых математических моделях, разработанных исследователями, выявили ранее неизвестную связь между клеточным метаболизмом и эволюцией. Они дают новое понимание того, как ДНК-последовательности могут меняться под влиянием адаптации к различным диетам.

Кроме того, ученые обнаружили, что можно предсказать рацион питания родственных организмов путем анализа ДНК-последовательности их генов.

«Это было непонятно, почему очень тесно связаны организмы могут выглядеть настолько различны по своей генетической структуре. Объединив два фундаментальных аспектов биологии — метаболизма и генетики — мы расширили наше понимание этой области. Существует очень много факторов, которые могут повлиять на последовательность ДНК организма. Но наше исследование объясняет очень высокий процент этих различий и свидетельствует о том, что мы на самом деле то, что мы едим», — сказала Эмили Сьюард (Emily Seward), один из авторов исследования.