Археи «Замка Локи» раскрыли неожиданные детали происхождения эукариот — Naked Science
13.01.2017
6 минут
Редакция
610

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.

Позавчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Вчера, 12:24
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

Позавчера, 12:35
7 минут
ФизТех

Российские ученые из МФТИ, ФТИАН и ИТМО создали нейросеть, которая научилась предсказывать поведение квантовой системы, «взглянув» на ее схему. Такая нейросеть самостоятельно находит те решения, которые хорошо подходят для демонстрации квантовых преимуществ. Это поможет исследователям разрабатывать эффективные квантовые компьютеры.

Позавчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Вчера, 12:24
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

13 января
7 минут
Сергей Васильев

Прямые улицы неолитических деревень Центральной Европы неизменно слегка поворачивают налево: ученые связывают это с особенностями работы человеческого зрения, о которых не подозревали строители каменного века.

Позавчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

20.12.2019
24 минуты
Ольга Иванова

На самом деле, на логотипе этих гаджетов вовсе не яблоко, а контаминация знаков птицы и огня. Потому что символ компании VinSmart, входящей в корпорацию VinGroup, — энергия, устремленная ввысь. Это настоящее вьетнамское чудо, выросшее на продаже лапши быстрого приготовления, а теперь имеющее сеть супермаркетов, отелей, школ, производящее автомобили, кондиционеры, телевизоры, электроскутеры, умные дома и смартфоны для местного населения. Впрочем, не только для местного — гаджеты от VinGroup уже вышли на российский рынок. Naked Science побывал на заводе во Вьетнаме и узнал все о том, как их делают.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: