Ученые нашли клетку-уникум, в которой нет «энергостанций»-
Биологи из Канады совершили удивительное открытие – им удалось найти сложную клетку, в которой нет митохондрий, которые ранее считались обязательным компонентом всех клеток живых существ с обособленным ядром, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.
«Эукариотические клетки, живущие в условиях постоянного недостатка кислорода, часто обладают относительно небольшими митохондриями, но все мы считали, что они все равно являются критически важными для их жизни. Мы нашли микроорганизм с обособленным ядром, у которого в принципе нет митохондрий», — заявила Анна Карнковска (Anna Karnkowska) из университета Британской Колумбии в Ванкувере (Канада).
По современным представлениям, эукариоты — сложные клетки с обособленным ядром и полным «набором» других органелл — появились в результате «ассимиляции» их предками различных бактерий и архей. Характерным примером этого процесса являются митохондрии — клеточные «энергетические станции», синтезирующие основную «энерговалюту» клеток – молекулы АТФ.
Они отделены от остальной части клетки двойной мембраной, похожей на оболочку бактерии, а также обладают своей собственной ДНК и системой синтеза белков. Органы фотосинтеза растений и водорослей — хлоропласты — имеют аналогичную природу. «Приручение» митохондрий, как сегодня считают биологи, было ключевым шагом в эволюции наших одноклеточных предков.
Карнковска и ее коллеги выяснили, что это могло быть не так, обнаружив, что эукариотические организмы из рода Monocercomonoides не обладают митохондриями в принципе.
Данные микробы, как объясняют ученые, являются близкими родичами трихомонад – одноклеточных паразитов, вызывающих урогенитальные инфекции и передающихся половым путем. Monocercomonoides, трихомонады и другие похожие на них одноклеточные живут в условиях хронического недостатка кислорода.
Изучая их ДНК, авторы статьи, к их большому удивлению, не нашли в ней ни одного гена, связанного с работой митохондрией и сборкой этих органелл внутри клеток. Дальнейшее изучение генома этих одноклеточных показало, что им удается выживать и синтезировать АТФ при помощи особого белкового комплекса SUF, который они «позаимствовали» у бактерий.
Существование подобных организмов, как считают ученые, позволяет нам говорить о том, что митохондрии не являются обязательным аттрибутом эукариот, и что определение «сложной жизни», по всей видимости, придется пересмотреть.
Тем не менее, данное открытие не является свидетельством того, что первые эукариоты не обладали митохондриями – косвенные признаки указывают на то, что Monocercomonoides потеряли свои «энергостанции» в ходе эволюции, заменив митохондрии на их бактериальные аналоги. Изучение этих микробов, как надеется Карнковска, поможет нам понять, почему и как это произошло, что позволит ученым приблизиться к разгадке тайны рождения примитивнейших предков человека.
Ознакомиться с работами ученых:
A Eukaryote without a Mitochondrial Organelle
Publication stage: In Press Corrected Proof