Открыты новые подробности появления на Земле клеток с ядрами

Швеция

• Жизнь

Как известно, жизнь на Земле делится на три домена - эукариоты, бактерии и археи (археобактерии). Эукариоты отличаются по целому ряду признаков - в клетках есть ядро, в котором хранится генетический материал и присутствует ряд отличий на уровне базовых молекулярных процессов - синтез белка, репликация ДНК и прочее. Бактерии и археи раньше объединяли по принципу отсутствия ядра и мембранных органелл. Но, как выяснилось, они сильно отличаются. У архей обнаружилось много общего с эукариотами.

С археями связана и одна из гипотез происхождения эукариот. Было непонятно, как, откуда рядом с бактериями появились клетки с ядром и внутриклеточными сложноорганизованными мембранами. Возникла версия, что эукариоты есть результат симбиоза между обычной бактерией и археей. С одной стороны, и те, и другие могли произойти от общего предка. С другой стороны, эукариотическая клетка могла возникнуть внутри сформированной архейной группы. Можно было бы сделать выбор в пользу той или иной гипотезы, если нашелся бы вид архей, с помощью которой можно было бы глубже прояснить генетическую взаимосвязь между доменами.

Группа исследователей из Уппсальского университета описала архею Lokiarchaea, обнаруженную в грунте, рядом с "Замком Локки" - системой гидротермальных источников на Срединно- Атлантическом хребте, между Норвегией и Гренландией. Эта находка относится к одной из крупнейших групп морских архей, которые не удается культивировать в лабораторных условиях. По мнению Тийса Эттема (Thiys Ettema), этот микроб как бы стоит в начале эволюционного пути, ведущего к полноценному фагоцитозу.

Миллиарды лет назад похожая архея могла бы захватить настоящую бактерию и не съесть ее, а оставить в себе в качестве симбиоза. В дальнейшем гость мог бы превратиться в митохондрию, например, или хлоропласт. Кроме того, у Lokki, как ласково называют нового микроба, в геноме обнаружен кусок , похожий на эукариотический ген ESCRT, необходимый для внутриклеточного перемещения мембранных пузырьков- везикул. Теперь необходимо выяснить, что делают эти гены в клетках архей. Очевидно, они появились не зря, иначе они стали бы генетическим мусором. Дальнейшие исследования капризной Lokki позволят узнать, что происходило на одном из важнейших этапов развития жизни во время появления на Земле эукариот.

Вера Максимова, 12.05.2015 20:23