Токийский университет: клетки хомяка удержали 16,3 млн пар оснований ДНК водоросли 155 поколений
В культивируемых клетках хомяка хромосомы водоросли сохранялись много делений, а метилирование ДНК глушило большинство её генов. Работа показывает, как вмещается крупная чужая ДНК.
Группа исследователей под руководством Токийского университета получила гибридные «планимальные» клетки: клетки млекопитающего, полученные от хомяка, несут ДНК одноклеточной красной водоросли Cyanidioschyzon merolae. Результаты опубликованы 12 ноября 2026 года в Nature Communications nature.com
Nature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗. В одной клеточной линии сохранилось около 16,3 млн пар оснований ядерной ДНК водоросли, включая целые хромосомы и последовательности всех 20 хромосом водоросли.
Как передавали ДНК водоросли
Исследователи либо сливали клетки водоросли с клетками, полученными от хомяка, либо давали клеткам млекопитающего поглощать водоросли путём фагоцитоза. Перенос происходил обоими путями, но слияние клеток давало стабильные гибриды заметно эффективнее, чем поглощение. Прижизненная микроскопия зафиксировала раннее появление ДНК водоросли в ядре после слияния.
Секвенирование генома и цитогенетический анализ показали, что ДНК водоросли сохраняется в виде структур, связанных с теломерами. Она оставалась обнаружимой на протяжении 155 клеточных поколений, а значительная её часть сохранялась 95 поколений без антибиотикового отбора. По словам авторов, прямых геномных демонстраций переноса генов между эукариотами прежде не было.
Метилирование как «привратник»
Перенесённая ДНК водоросли постепенно приобретала метилирование ДНК и репрессивные модификации гистонов. Она образовывала гетерохроматиновые домены, физически связанные с хромосомами хозяина nature.com
Nature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗. Около 96% перенесённых белок-кодирующих генов водоросли не показали заметной экспрессии, сообщили авторы.
В клетках хомяка без DNMT3A, фермента, участвующего в установлении метилирования ДНК, образовывалось меньше стабильных гибридных колоний, а клетки сохраняли меньше ДНК водоросли. Авторы трактуют это как «привратническую» роль метилирования ДНК в стабильном размещении чужих геномов между далеко родственными эукариотами.
Фотосинтезирующие животные клетки в этой работе получены не были. Старший автор Сатихиро Мацунага заявил, что следующая задача — избирательно включить гены водоросли внутри животных клеток. Фотосинтез в животных клетках остаётся долгосрочной целью, для которой потребуются функциональные хлоропласты и дальнейшая инженерия.
