Ученые нашли «недостающее звено» в эволюции сложных форм жизни
Путь возникновения на Земле первых по-настоящему сложных организмов — один из главных открытых вопросов в современной биологии. В новом исследовании международная группа ученых детально изучила и впервые визуализировала внутреннее строение «архей Асгарда» — организмов, признающихся промежуточным этапом эволюции сложных форм жизни.
Все формы жизни, найденные на сегодня на Земле, в научной систематике подразделяют на три основных домена: бактерии, археи и эукариоты. Причем именно в таком порядке повышается сложность работы и внутреннего устройства этих организмов. Так, клетки эукариот обычно значительно крупнее и, на первый взгляд, намного сложнее, чем клетки бактерий и архей.
В то же время археи имеют много сходств как с бактериями, так и с эукариотами. С первыми их роднят размер и форма клеток, способ хранения генетической информации, а со вторыми — некоторые гены и метаболические пути. Из этого и возникает предположение, что эволюция сложных форм жизни шла именно по такому пути — от бактерий к археям, а затем к эукариотам.
Однако нет понимания, как происходил этот эволюционный скачок. Большая часть современных моделей предполагает, что первичная эукариотическая клетка возникла в результате тесного симбиоза архей и бактерий около двух миллиардов лет назад. Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, группа исследователей из Австрии, Швейцарии и Германии подробно изучила ближайших родственников эукариот — асгардских архей, а именно — Lokiarchaeum ossiferum, названных в честь скандинавского бога Локи.
Ранее ученым было известно о существовании в геноме архей так называемых эукариотических сигнатурных белков (ЭСБ) — группы генов, кодирующих белки, обычно встречающиеся у эукариот. Часть из этих белков должна формировать цитоскелет клетки, отвечающий за ее форму и участвующий во внутреннем транспорте молекул. Но точная роль, которую играют ЭСБ в клетках именно архей Асгарда, оставалась неясной.
Группе ученых под руководством микробиолога Кристы Шлепер (Christa Schleper) из Венского университета впервые удалось накопить достаточное количество клеток архей, крайне чувствительных к малейшим изменениям внешних условий, чтобы изучить их строение под криоэлектронным микроскопом.
Получив трехмерные изображения внутренних клеточных структур, исследователи обнаружили, что клетки архей состоят из круглых клеточных тел с тонкими, иногда очень длинными отростками, а также содержат обширную сеть актиновых филаментов (частей цитоскелета), которые ранее считались уникальными для эукариотических клеток. Значит, обширные структуры цитоскелета возникли у архей еще до появления первых эукариот.
«Наш новый организм, названный Lokiarchaeum ossiferum, обладает большим потенциалом для дальнейшего исследования ранней эволюции эукариот, — пояснила ведущий автор статьи Криста Шлепер. — Потребовалось шесть долгих лет, чтобы получить стабильно растущую до высоких концентраций культуру, но теперь мы можем использовать этот опыт для многих биохимических исследований, а также для культивирования других асгардских архей».
Результаты исследования подробно изложены в статье, опубликованной в журнале Nature.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии