Ուսումնասիրությունը պարզել է, որ հսկա վիրուսները օգնել են կառուցել առաջին բարդ բջիջները

Տասնամյակներ շարունակ Երկրի վրա բարդ կյանքի առաջացման պատմությունը ներկայացվել է որպես երկու միկրոօրգանիզմների գործընկերություն՝ արքեա, որը ծառայել է որպես տիրոջ օրգանիզմ, և բակտերիա, որը դարձել է միտոքոնդրիում: Nature-ում չորեքշաբթի օրը հրապարակված ուսումնասիրությունը հերքում է այդ պատմությունը՝ պարզելով, որ բոլոր կենդանիների, բույսերի, սնկերի և պրոտիստների նախնին իր գենոմը ստացել է կերպարների ավելի լայն շրջանակից՝ ներառյալ լրացուցիչ բակտերիալ խմբեր և հսկա վիրուսներ:irbbarcelona+2

Բազմամարդ բեմ

Հետազոտությունը, որը ղեկավարել են IRB Barcelona-ի և Բարսելոնայի գերհամակարգչային կենտրոնի դոկտոր Տոնի Գաբալդոնը, օգտագործել է MareNostrum գերհամակարգիչը հինգ տարուց ավելի՝ վերջին էուկարիոտիկ ընդհանուր նախնու՝ LECA-ի պրոտեոմը վերականգնելու համար: Կենդանի էուկարիոտներում հազարավոր գենային ընտանիքների էվոլյուցիոն պատմության հետքերով՝ թիմը բացահայտել է բակտերիալ գծերի ներդրումը, որոնք դուրս են գալիս միտոքոնդրիալ նախնու սահմաններից:eurekalert+1

Երկու բակտերիալ խմբեր հատկապես ուժեղ հետք են թողել՝ Myxococcota-ն, որը կարող է նպաստել լիպիդների նյութափոխանակության հետ կապված գեներին, և Planctomycetota-ն, որը, կարծես, կապված է ներբջջային խցիկների զարգացման հետ՝ էուկարիոտիկ բջիջների բնորոշ հատկանիշը: Վերլուծությունները ցույց են տալիս, որ այս ներդրումները տեղի են ունեցել տարբեր ժամանակներում: Planctomycetota-ն ներկայացնում է ավելի հին ազդանշան, մինչդեռ Myxococcota-ն և միտոքոնդրիալ նախնին ժամանակագրորեն ավելի մոտ են միմյանց:irbbarcelona+1

«Երկար ժամանակ մենք բարդ բջիջների ծագումը բացատրում էինք որպես երկու գլխավոր հերոսների մասնակցությամբ պատմություն՝ արքեա և բակտերիա, որը առաջացրել է միտոքոնդրիումը», — ասել է Գաբալդոնը հայտարարության մեջ: «Մեր ուսումնասիրությունը ենթադրում է, որ այս պատմությունը թերի է, և որ բեմի վրա ավելի շատ մասնակիցներ կային, ներառյալ այլ բակտերիալ խմբեր և հսկա վիրուսներ, որոնք կարող էին նպաստել գենետիկական փոխանակմանը»:larazon

Հսկա վիրուսների մուտքը

Ուսումնասիրության ամենաանսպասելի բացահայտումներից է Nucleocytoviricota-ի՝ հսկա վիրուսների խմբի ներգրավվածությունը: Հեղինակները ենթադրում են, որ այս վիրուսները, փոխանակ պարզապես մակաբույծներ լինելու, հանդես են եկել որպես ԴՆԹ-ի փոխադրման միջոցներ այն միկրոօրգանիզմների միջև, որոնք գոյակցել են նույն միջավայրում՝ օգնելով ձևավորել նախնական էուկարիոտիկ գենոմը:irbbarcelona+2

Ուսումնասիրությունը չի նվազեցնում միտոքոնդրիումի կենտրոնական դերը էուկարիոտիկ էվոլյուցիայում: Փոխարենը, այն բարդ բջիջների ծագումը վերաձևակերպում է որպես ավելի երկար և աստիճանական գործընթաց, որը ներառում էր միկրոբային համայնք, այլ ոչ թե մեկ վճռական միաձուլում: Հետազոտողները ենթադրում են, որ LECA-ն, հավանաբար, առաջացել է միկրոբներով խիտ բնակեցված միջավայրում, որտեղ սիմբիոզը և գեների փոխանցումը սովորական երևույթ էին:larazon+1

Ինչու է դա կարևոր

Այն հարցը, թե ինչպես է առաջացել էուկարիոտիկ բարդությունը, մնում է կենսաբանության ամենաքննարկվող խնդիրներից մեկը: Նոր բացահայտումները առաջարկում են մի շրջանակ, որում պարզից բարդ բջիջներին անցումը միանվագ իրադարձություն չէր, այլ երկարատև համագործակցություն, որը տևել է միլիոնավոր տարիներ և ներառել է օրգանիզմներ կյանքի ծառի ողջ մասշտաբով և դրա սահմաններից դուրս:nature+1