კვლევამ აჩვენა, რომ გიგანტურმა ვირუსებმა პირველი რთული უჯრედების აშენებაში მიიღეს მონაწილეობა

ახალი კვლევა ვარაუდობს, რომ მრავალმა მიკრობმა და გიგანტურმა ვირუსმა ააშენა პირველი რთული უჯრედები

ათწლეულების განმავლობაში, დედამიწაზე რთული სიცოცხლის წარმოშობის ისტორია მოთხრობილი იყო როგორც ორი მიკროორგანიზმის პარტნიორობა: არქეა, რომელიც მასპინძლად გამოდიოდა, და ბაქტერია, რომელიც მიტოქონდრია გახდა. ოთხშაბათს Nature-ში გამოქვეყნებული კვლევა თავდაყირა აყენებს ამ ნარატივს და ადგენს, რომ ყველა ცხოველის, მცენარის, სოკოსა და პროტისტის წინაპარმა თავისი გენომი უფრო ფართო პერსონაჟებისგან მიიღო — მათ შორის დამატებითი ბაქტერიული ჯგუფებისა და გიგანტური ვირუსებისგან.irbbarcelona

ხალხმრავალი სცენა

კვლევამ, რომელსაც ხელმძღვანელობდნენ დოქტორი Toni Gabaldón-ი IRB Barcelona-დან და ბარსელონას სუპერკომპიუტერული ცენტრიდან, გამოიყენა MareNostrum-ის სუპერკომპიუტერი ხუთ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში ბოლო ეუკარიოტული საერთო წინაპრის, რომელიც ცნობილია როგორც LECA, პროტეომის აღსადგენად. ცოცხალ ეუკარიოტებში ათასობით გენური ოჯახის ევოლუციური ისტორიის კვალის მიდევნებით, გუნდმა გამოავლინა წვლილი ბაქტერიული ხაზებიდან მიტოქონდრიული წინაპრის მიღმა.eurekalert

ორმა ბაქტერიულმა ჯგუფმა დატოვა განსაკუთრებით ძლიერი კვალი: Myxococcota, რომელმაც შეიძლება წვლილი შეიტანა ლიპიდების მეტაბოლიზმთან დაკავშირებულ გენებში, და Planctomycetota, რომელიც, როგორც ჩანს, დაკავშირებულია უჯრედშიდა კომპარტმენტების განვითარებასთან — ეუკარიოტული უჯრედების ნიშან-თვისება. ანალიზები ვარაუდობს, რომ ეს წვლილი სხვადასხვა დროს მოვიდა. Planctomycetota წარმოადგენს უფრო ძველ სიგნალს, ხოლო Myxococcota და მიტოქონდრიული წინაპარი უფრო ახლოს ჩანს ქრონოლოგიაში.irbbarcelona

„დიდი ხნის განმავლობაში ჩვენ რთული უჯრედების წარმოშობას ვხსნიდით, როგორც ისტორიას ორი მთავარი გმირის შესახებ: არქეა და ბაქტერია, რომელმაც წარმოშვა მიტოქონდრია“, – თქვა Gabaldón-მა განცხადებაში. „ჩვენი კვლევა ვარაუდობს, რომ ეს ნარატივი არასრულია და სცენაზე მეტი მსახიობი იყო, მათ შორის სხვა ბაქტერიული ჯგუფები და გიგანტური ვირუსები, რომლებსაც შეეძლოთ გენეტიკური გაცვლის ხელშეწყობა“.larazon

გიგანტური ვირუსების შემოსვლა

კვლევის ერთ-ერთი ყველაზე მოულოდნელი აღმოჩენაა Nucleocytoviricota-ს, გიგანტური ვირუსების ჯგუფის ჩართულობა. ავტორები ვარაუდობენ, რომ ეს ვირუსები, ნაცვლად იმისა, რომ უბრალოდ პარაზიტები ყოფილიყვნენ, მოქმედებდნენ როგორც საშუალებები დნმ-ის გადასატანად იმ მიკროორგანიზმებს შორის, რომლებიც თანაარსებობდნენ ერთსა და იმავე გარემოში — რაც ეხმარებოდა წინაპარი ეუკარიოტული გენომის ფორმირებას.irbbarcelona

კვლევა არ ამცირებს მიტოქონდრიის ცენტრალურ როლს ეუკარიოტულ ევოლუციაში. ამის ნაცვლად, ის რთული უჯრედების წარმოშობას წარმოაჩენს, როგორც უფრო ხანგრძლივ, უფრო თანდათანობით პროცესს, რომელიც მოიცავს მიკრობულ საზოგადოებას და არა ერთ გადამწყვეტ შერწყმას. LECA, მკვლევარების აზრით, სავარაუდოდ წარმოიშვა მიკრობულად მკვრივ გარემოში, სადაც სიმბიოზი და გენების გადატანა რუტინული იყო.larazon

რატომ არის ეს მნიშვნელოვანი

კითხვა იმის შესახებ, თუ როგორ წარმოიშვა ეუკარიოტული სირთულე, რჩება ბიოლოგიის ერთ-ერთ ყველაზე განხილვად პრობლემად. ახალი აღმოჩენები გვთავაზობს ჩარჩოს, რომელშიც ნახტომი მარტივიდან რთულ უჯრედებამდე არ იყო ერთჯერადი მოვლენა, არამედ გაფართოებული თანამშრომლობა — რომელიც მილიონობით წლის განმავლობაში ვითარდებოდა და მოიცავდა ორგანიზმებს სიცოცხლის ხის მთელი სიგრძიდან და მის ფარგლებს გარეთ.nature