Часто задаваемый вопрос - как беспозвоночные, особенно виды, обитающие в богатых микроорганизмами местах обитания, таких как илистые болота, выживают в насыщенном патогенами мире без упреждающей, специфической и основанной на лимфоцитах иммунной системы.
Несмотря на отсутствие адаптивной иммунной системы и частое обитание в среде с плотной и разнообразной популяцией бактерий, морские беспозвоночные процветают в присутствии потенциально опасных микробных патогенов. Однако механизмы, лежащие в основе этой устойчивости, остаются практически неизученными и обещают открыть новые стратегии микробиологической резистентности.
В данном исследовании мы приводим доказательства того, что обитающий в иле моллюск Meretrix petechialis синтезирует, хранит и выделяет антибиотик эритромицин. Жидкостная хроматография в сочетании с масс-спектрометрией, иммуноцитохимия, флуоресцентная гибридизация in situ, РНК-интерференция и иммуноферментный анализ показали, что этот мощный макролидный антимикробный препарат, который, как считалось, синтезируется только микроорганизмами, вырабатывается особыми клетками, богатыми слизью, под мантийным эпителием моллюска, который непосредственно взаимодействует с богатой бактериями средой.
Антибактериальная активность была подтверждена бактериостатическим анализом. Генетические, онтогенетические, филогенетические и геномные данные, включая экспрессию генов в личинках моллюсков, филогенетическое дерево и сохранение синтении в родственной области генома, показали, что гены, ответственные за производство эритромицина, имеют животное происхождение.
Обнаружение этого антибиотика у другого вида моллюсков показало, что производство этого макролида не является исключительным для M. petechialis и может быть общей стратегией среди морских беспозвоночных. Обнаружение производства эритромицина морским беспозвоночным представляет собой яркий пример конвергентной эволюции в синтезе вторичных метаболитов между животным и бактериальным доменами. Эти результаты открывают возможность инженерии тканей животных для локализованного производства антибактериальных вторичных метаболитов.
