Интеграция чужеродного генетического материала провоцирует локальный мутагенез в геноме бактерии-реципиента

Обмен генетической информацией является одним из основных факторов бактериальной эволюции, но механизмы интеграции горизонтально перенесённых генов в регуляторные сети нового хозяина остаются практически не исследованными. Данная работа посвящена изучению этого адаптационного процесса, в том числе, участия в нём транскрипционного аппарата бактериальных клеток. Для этого два чужих гена в геноме Escherichia coli K12 MG1655 были заменены на новые копии из геномов предполагаемых доноров и начат хронический рост мутантных и контрольных культур. Через 2000 (для гена sfmA) и 4000 (для гена ydhZ) генераций было проведено популяционное секвенирование ампликонов модифицированных и исходных участков генома, с последующим анализом обнаруженных в них спонтанных мутаций. Установлено, что в модифицированных участках чаще, чем в немодифицированных, возникают замены G/C-пар на A/T-пары, а замены A/T $\to$ G/C, наоборот, наблюдаются реже. Это значит, что в ответ на введение чужеродного генетического материала в геноме возникает адаптивная реакция, направленная на обогащение модифицированного участка A/T-парами. В процессе длительной эволюции это может привести как к «замалчиванию» нежелательного гена с участием специфического супрессора чужеродных генов H-NS, так и к созданию приемлемого для адекватной экспрессии промотора в составе промоторного островка.