Бич подростков – бактерии, живущие на коже человека, часто вызывающие угри – множество лет назад прижились и в обычной виноградной лозе. Это первый известный случай, когда человеческий бактериальный патоген переходит к совершенно иной форме жизни.
Итальянские исследователи сообщают, что недавно обнаружили штамм микроорганизмов вида Propionibacterium acnes в клетках винограда и предположили, что эта адаптация помогла людям приручить растение.
Команда окрестила новый вид бактерий Propionibacterium acnes type Zappae или P. Zappae, в честь покойного Фрэнка Заппы, любимого музыканта одного из авторов исследования.
"Музыка Заппы была достаточно нетрадиционной, необычной и эклектичной, – делится Андреа Камписано (Andrea Campisano). – Он был удивительным человеком, и мне захотелось как-то почтить двадцатилетие его смерти. К тому же слово zappa на итальянском языке означает "мотыга", а бактерия всё-таки связана с сельским хозяйством".
Бактерии, вирусы и другие микроорганизмы часто перемещаются между различными видами и находят новые дома. Но до сих пор такие "прыжки" наблюдались лишь между близкородственными видами. Человек и виноград принадлежат не просто к разным видам, а к разным царствам, и их генетические различия огромны.
Научно-исследовательская группа итальянского фонда Эдмунда Маха (Fondazione Edmund Mach) изучала ДНК винограда вида Vitis vinifera и обнаружила бактериальные последовательности генов, которых теоретически там не могло быть.
"В то время мы не знали, что P. Zappae – это новый штамм. Сначала мы подумали, что это обычная P. acnes, попавшая в виноград случайно, из-за того что образцы были загрязнены в лаборатории, – рассказывает специалист по эволюционной биологии и ведущий автор исследования Омар Рота-Стабелли (Omar Rota-Stabelli). – Но дальнейший анализ показал, что бактериальные последовательности не только принадлежат обитателям виноградной лозы, но и свидетельствуют о новой линии бактерий. P. Zappae – близкий родственник того микроорганизма, что живёт на коже человека, но всё-таки генетически отличается от него".
Изучив бактериальную ДНК, полученную из нескольких видов винограда, авторы сделали предположение, что P. Zappae заразила растения около 7000 лет назад. То есть в тот период времени, когда человек начал окультуривать виноград. Вероятно, заражение произошло во время прививания − близкий контакт позволил бактериям "спрыгнуть" с рук древних земледельцев на лозу. А затем бактерия распространилась по всему миру вместе со своим новым хозяином.
Также исследователи обнаружили, что помимо некоторых генетических различий новая бактерия имеет частично деактивированную систему репарации ДНК. Это часто происходит у тех бактерий, которые выбирают симбиотический образ жизни, в ходе которого они пользуются хозяйским механизмом восстановления клеток.
На коже человека P. acnes питается жирами-триглицеридами и жирными кислотами. Вероятно, по той же причине бактерия чувствует себя так уютно в виноградниках.
"В винограде содержится множество жирных кислот, так что он стал прекрасным хозяином для бактерий, любящих кожное сало", – говорит Рота-Стабелли.
Авторы предполагают, что P. Zappae могла помочь с одомашниванием винограда, дав ему пока ещё непонятное преимущество перед дикорастущими растениями, не несущими симбионта. В настоящее время исследователи изучают, какое влияние оказывает на виноград пропионовая кислота, которой бактерии обязаны своим названием. Кто его знает, вдруг выяснится, что за появление высококачественного вина человечеству следует благодарить прыщи.
Подробности исследования были опубликованы в издании Molecular Biology and Evolution.
Также по теме:
Качество вина зависит от бактерий
Грибковое заболевание атаковало лучшие виноградники Бордо
В Испании обнаружены следы древнего виноградника
Древний винный погреб раскроет секрет финикийского вина
Чилийцы выпустили первое в мире метеоритное вино
Проблему угревой сыпи помогут решить бактерии
