Археи «Замка Локи» раскрыли неожиданные детали происхождения эукариот — Naked Science
13.01.2017
6 минут
Редакция

Археи «Замка Локи» раскрыли неожиданные детали происхождения эукариот

Шведские биологи описали уникальную группу микробов, архей Asgard. Ученые исследовали их геном, обнаружив ранее неизвестные детали происхождения животных, грибов и растений – то есть эукариот.

yellowstone-national-park-hot-springs-were-once-blue

Все живое на нашей планете относится к одному из трех доменов: бактерии, археи и эукариоты. Живые клетки первых двух доменов невелики и сравнительно просты, они не содержат ни ядра, ни некоторых других сложных мембранных органелл. Эти структуры появляются лишь в клетках эукариот – растений и грибов, протистов и животных – первые из которых, по современным представлениям, появились из общего с археями предка около 1,5–2 млрд лет назад.

 

Предполагается, что произошло это в ходе серии поглощений одной клеткой других, после которых жертвы оказались не переварены, а сумели занять положение внутриклеточных симбионтов и за миллиарды лет эволюционировали в органеллы, такие как митохондрии. Многие даже важные детали этого процесса остаются непонятными. Некоторые из них раскрывает новая работа ученых из шведского Уппсальского университета, результаты которой публикует журнал Nature.

 

Тийс Эттема (Thijs Ettema) и его коллеги исследовали необычную группу архей, получивших название Asgard в честь обители северных богов. По мнению ученых, эти микробы являются потомками той древней «хозяйской» археи, которая, поглотив другие клетки, постепенно эволюционировала в эукариот.

 

Впервые представитель Asgard был идентифицирован Эттемом и его соавторами в 2015 г. Его ДНК удалось обнаружить в образцах, собранных на дне океана, на глубине 2300 м близ гидротермального источника «Замок Локи» на севере Атлантики, откуда и берет начало связь этих микробов с северными богами. И хотя их клеток в распоряжении ученых не было, геном сразу указал на родственность архей Loki и эукариот. Только у них обнаружились гены, необходимые для поддержания и изменения формы клетки и образования цитоскелета, – гены, отсутствующие у бактерий.

 

В прошлом году американские исследователи обнаружили еще одного представителя этой группы, Thorarchaeota (или просто Thor – в честь громовержца Тора). Ну а в новой работе Эттем и его коллеги из Швеции и Техаса описали еще двух представителей «Асгарда», получивших временные имена Odin и Heimdall. В отличие от Lokiarchaeota, они живут при куда более широком спектре условий и обнаруживаются в осадочных породах по всему миру – в гидротермальных источниках возле Японии, в гейзерах американского Йеллоустоуна и Новой Зеландии.

 

©Eva Fernandez-Caceres/Uppsala University

 

Имея в своем распоряжении данные по геному четырех архей, ученые сумели выделить их в группу Asgard и сравнить их ДНК. Эта работа подтвердила их родство с предками эукариот, но принесла и неожиданный сюрприз. В самом деле, у этих архей уже имеются гены, необходимые для синтеза цитоскелета и управления клеточными мембранами, однако все они «размазаны» по разным представителям Asgard, так что ни в одной клетке нет полного набора.

 

Этот факт ученым еще предстоит объяснить. И они планируют продолжить работу, не только ведя поиск новых «северных богов»-архей, но и пытаясь культивировать их в лаборатории. Пока что сложнейшие условия, необходимые их клеткам для роста, не позволяют исследовать их клетки – фактически еще никто не видел их «вживую», под микроскопом. Возможно, новые лабораторные методы позволят добиться и этого.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Позавчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

Позавчера, 13:16
2 минуты
Илья Ведмеденко

Российское телевидение показало, что находится внутри так называемого ядерного чемоданчика — устройства, содержащего коды, которые в случае необходимости должны привести в действие ядерный арсенал страны.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: