اكتشف الباحثون بكتيريا تكافلية داخل حشرات المنخل مع أصغر جينومات مسجلة لأي كائن حي، تصل إلى 50,000 زوج قواعد فقط. هذه الميكروبات، التي تطورت مع مضيفيها لمدة حوالي 263 مليون سنة، تخفي الخط الفاصل بين البكتيريا المستقلة والعضيات الخلوية مثل الميتوكوندريا. تبرز النتائج انخفاض الجينوم الشديد في المتكافلات المزودة بالمغذيات.
حشرات المنخل، التي تتغذى حصريًا على عصارة النبات، تعتمد على بكتيريا تكافلية موجودة في خلايا بطنية متخصصة للحصول على المغذيات الأساسية المفقودة في نظامها الغذائي السكري. على مدى ملايين السنين، خضعت هذه البكتيريا لتبسيط جيني كبير، لتصبح معتمدة تمامًا على مضيفيها. قاد فريق بقيادة Piotr Łukasik في جامعة ياغيلونيان في كراكوف، بولندا، فحص 149 حشرة منخل من 19 عائلة. من خلال استخراج وتسلسل الحمض النووي من أنسجة البطن للحشرات، أعادوا بناء جينومات اثنين من المتكافلات: Vidania وSulcia. أظهرت النتائج جينومات أقل من 181,000 زوج قواعد في الطول، مع بعض سلالات Vidania عند 50,000 زوج قواعد فقط—متجاوزة الحائز على الرقم القياسي السابق، Nasuia في leafhoppers، الذي يتجاوز 100,000 زوج قواعد. تمتلك هذه البكتيريا حوالي 60 جينًا مشفرًا للبروتين، مشابهًا لبعض الفيروسات، مثل ذلك الذي يسبب covid-19 بحوالي 30,000 زوج قواعد. يقوم المتكافلات بشكل أساسي بتخليق الأحماض الأمينية الفينيل ألانين، الضروري لتشكيل الغلاف الخارجي للحشرات. يقترح فريق Łukasik أن الانكماش الجينومي قد يحدث عندما توفر تغييرات في نظام الطعام للمضيف مغذيات بديلة أو عندما تتولى ميكروبات إضافية أدوارًا سابقة. يعكس هذا الانخفاض تطور الميتوكوندريا والكلوروبلاست، أحفاد بكتيرية قديمة مدمجة في الخلايا اليوكاريوتية. «بالضبط حيث ينتهي هذا المتكافل المتكامل بشكل كبير ويبدأ العضية، أعتقد أنه من الصعب جدًا القول»، لاحظ Łukasik. «هذا حدفاصل مشوش جدًا». وافقت Nancy Moran من جامعة تكساس في أوستن، التي لم تشارك، على أن تصنيفهما كعضيات يعتمد على التعريف، على الرغم من وجود اختلافات: الميتوكوندريا، ذات جينومات 15,000 زوج قواعد نشأت منذ أكثر من 1.5 مليار سنة، تنتشر في معظم الخلايا، بخلاف هذه المتكافلات المتخصصة. يرى Łukasik أنها على «تدرج الاعتماد»، متوقعًا أمثلة أصغر في المستقبل. يظهر الدراسة في Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-026-69238-x).
