細菌和古菌——統稱為原核生物——幾乎無處不在，在從胃酸到深海熱液噴口的各種地方快樂地分裂。它們之所以能在如此多不同的地方繁榮生長，是因為它們的基因組非常靈活：它們幾乎可以隨意改變、丟失和複製基因。科學家們早就認識到，原核生物也可以從它們的鄰居那裡獲得基因（這種行為有助於抗生素耐藥性）。但是，這種獲得新DNA的方法，即水平基因轉移，曾被認為相對罕見，並且僅在環境的強大壓力下發生，例如暴露於強力抗生素。
最近發表在PLoS Genetics上的一項研究發現，原核生物反而經常從附近的微生物那裡獲取基因。這種轉移可能發生在一個微生物透過橋樑或病毒從另一個微生物那裡獲得遺傳資訊時，即使兩個原核生物來自不同物種，也可能發生。
透過彙編包含110種不同原核生物基因組的資料庫，巴黎巴斯德研究所的Todd J. Treangen和Eduardo P. C. Rocha計算了透過水平基因轉移獲得的基因數量。他們知道，在原核生物自身基因組內進化的基因通常位於相似基因附近，並在現有基因中具有相似的功能。然而，透過水平轉移到達的基因，在整個基因組中隨機出現，並且通常具有截然不同的功能。透過追蹤這兩個主要標記，Treangen和Rocha計算出，他們研究的原核生物透過水平轉移獲得了88%到98%的新基因。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事。
“這項[研究]表明，細菌中的大多數新基因都是從外部來源獲得的，”耶魯大學的微生物學家Howard Ochman說，他沒有參與這項研究。“它需要完整的基因組序列和關於如何篩選資料的大量常識，我認為他們的結論非常可靠。”
轉移的基因到達新的宿主後，會遵循與在同一基因組內進化的基因不同的進化路徑。新來者進化得更快，停留的時間更長——Treangen懷疑這些行為的出現是因為這些基因提供了全新的、有用的功能。
Treangen說，水平基因轉移使原核生物能夠獲得“來自其他微生物的預先存在的適應性”，這使它們能夠在新環境中快速建立自身。他斷言，這項研究表明，水平轉移是驅動原核生物進化的主導力量，並有助於解釋為什麼細菌如此迅速地產生抗生素耐藥性。