• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23.08.2024, 13:42
Даниил Сухинов
1
1 023

У иммунной системы человека нашли асгардские корни

❋ 4.7

Новое исследование ученых из Техасского университета в Остине (США) проливает свет на то, как ключевые элементы врожденного иммунитета человека могли возникнуть благодаря древним микробам — археям из группы Asgard. Эти микробы, существовавшие на Земле еще миллиарды лет назад, по-видимому, передали свои защитные механизмы современным эукариотам, к которым относятся растения, животные и человек.

Кадр из фильма «Тор: Рагнарек» / © Walt Disney Studios

Археи Asgard — группа древних микробов, открытая относительно недавно и названная в честь мифологического мира богов из скандинавской мифологии. Эти археи, предположительно, сыграли ключевую роль в эволюции сложных форм жизни, став своеобразным «мостом» между относительно простыми бактериями и сложными эукариотами. 

Как и у любых других организмов, у архей есть поражающие их вирусы, а значит, и иммунная система, призванная бороться с ними. В частности, такие белки, как виперины и аргонавты, играющие важную роль в иммунной системе всех сложных форм жизни, вероятно, произошли именно от архей Asgard. Эти белки находят и у бактерий, но у сложных организмов (эукариот) структурно они наиболее близки именно к архейным вариантам, что подтверждается исследованием, опубликованным в журнале Nature Communications.

Так, авторы новой научной работы впервые выявили в геноме архей обширный арсенал из 2610 полных защитных систем, включая уникальные варианты Mokosh, Lassamu, CBASS, несколько систем, ранее известных только у бактерий, а также широко распространенные белки виперины и аргонавты. Виперины, обнаруживая чужеродную ДНК, могут редактировать ее таким образом, чтобы вирус не мог размножаться. Аргонавты, в свою очередь, разрушают чужеродную ДНК и блокируют вирусы от создания белков через процесс, известный как РНК-интерференция — механизм, при котором клетки разрушают или подавляют активность вирусных РНК, предотвращая их размножение и распространение.

Это открытие подтверждает гипотезу о том, что все сложные формы жизни, то есть эукариоты, включающие растения, животных и человека, вероятно, возникли в результате симбиотического союза между бактериями и археями Asgard.

Сравнение иммунных белков, называемых виперинами, из архей Asgard (слева) и из эукариот (справа). Трехмерные структуры поразительно похожи, что позволяет предположить, что они также функционируют схожим образом / © Pedro Leão

«Следовательно, археи Asgard — в каком-то смысле наши микробные предки. Они передали эукариотам не только некоторые свои структурные белки, но и системы защиты от вирусов», — отметил Бретт Бейкер, старший автор исследования и доцент кафедры интегративной биологии и морских наук.

Чтобы подтвердить свою гипотезу, ученые применили ИИ-инструмент ColabFold для предсказания трехмерных структур белков на основе их аминокислотных последовательностей. С помощью этого инструмента удалось показать, что различные формы белка виперина, присутствующие у архей Asgard, имеют сходные структуры с белками, обнаруженными у современных эукариот. Значит, они сохранили свои структуру и функцию на протяжении миллионов лет эволюции.

Основываясь на реконструкции трехмерных структур белков и филогении, авторы нового исследования предположили, что ранние формы систем защиты (белки виперины и аргонавты) были унаследованы эукариотами от архей через LECA (последний эукариотический общий предок). Однако другие системы (например, Mokosh), по-видимому, произошли от бактерий / © Pedro Leão et al, Nature Communications (2024)

Затем исследователи взяли виперины из геномов архей Asgard, клонировали их в бактерии и показали, что они действительно обеспечивают некоторую защиту от вирусов: так бактерии выживали заметно лучше, чем без асгардских иммунных белков.

Новое исследование не только проливает свет на происхождение врожденной иммунной системы человека, но и подчеркивает важность защитных механизмов, существовавших с самого зарождения жизни на Земле.

«На данный момент неоспоримо, что археи Asgard внесли значительный вклад в сложность, которую мы видим у эукариот сегодня. Теперь у нас есть убедительные доказательства того, что они участвовали и в происхождении иммунной системы», — подытожили ученые.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
12 июля, 22:10
Редакция Naked Science

Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.

11 июля, 17:47
Денис Яковлев

Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

11 июля, 12:37
Игорь Байдов

Наблюдения, проведенные космическим аппаратом NASA «Юнона», показали, что магнитное поле Юпитера и его мощная магнитосфера, заполненная ионизированным газом, могут порождать вблизи полюсов газового гиганта новый тип плазменных волн. Ничего подобного ранее ученые не фиксировали.

12 июля, 22:10
Редакция Naked Science

Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.

11 июля, 17:47
Денис Яковлев

Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

8 июля, 13:50
ФизТех

Ученые активно работают над созданием наноматериалов и наночастиц для экспресс-ДНК-диагностики, которые не только ускорят анализ заболеваний, но и позволят создать новые медицинские средства для лечения серьезных болезней. Для решения этих задач в МФТИ разработали уникальный по своим свойствам умный материал. На следующем этапе ученые создали новый оптический биосенсор для анализа кинетики связывания наноматериалов с лигандами — молекулами ДНК. Это поможет быстрее разрабатывать новые медицинские тесты.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
-
0
+
"археи Asgard — в каком-то смысле наши микробные предки" похоже счет наших микробных предков выходит на десятки, а мы Франкенштейны.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно