Ученые идентифицировали ключевое переходное звено между прокариотами и эукариотами — двумя надцарствами живых организмов. У современных эукариотических клеток имеются белки, которые обеспечивают расщепление хромосом в процессе деления. Открытие биологов из Японии проливает свет на их происхождение из более простых прокариотических организмов.
Все современные организмы делятся на два класса — эукариоты и прокариоты. В клетках первых есть ядра, в которых хранится генетическая информация. У вторых их нет, а генетический материал у них распределен. Обычно геном эукариот намного больше и сложнее — все многоклеточные организмы принадлежат к этому домену. Прокариоты же составляют основу биомассы Земли. Они, если можно так сказать, пошли путем максимально быстрого копирования самих себя, тогда как эукариоты подходят к воспроизводству очень выборочно.
Большинство прокариот размножаются вегетативно — то есть, когда клетке приходит пора делиться, она просто копирует все свои гены. Напротив, у эукариот обычно несколько линейных хромосомных геномов, они чаще воспроизводятся половым путем — то есть, дочерняя клетка получает избранный набор генов.
В частности, важную функцию выполняет в эукариотах белок тубулин. Он формирует длинные волокна, которые помогают транспортировать скопированные хромосомы к полюсам делящихся клеток. Ошибки в этом процессе приводят к неравному числу хромосом в дочерних клетках — анеуплоидии. Синдром Дауна — один из результатов такого дефекта. Процессы размножения клеток довольно сложны и до сих пор не ясно, как такая точная выборка, свойственная эукариотам, развилась из простой системы прокариот. У них есть белок FtsZ, похожий на тубулин, но он не помогает перемещать хромосомы, а отщепляет дочерние клетки от родительских.
Когда прокариоты и эукариоты начали делиться — еще одна загадка эволюции. Считается, что это произошло 1-2 млрд лет назад, но пару лет назад в горячих источниках Йеллоустонского заповедника были обнаружены организмы, известные как археи группы Asgard, которые казались эволюционными посредниками между прокариотами и эукариотами. Ученые из Токийского технологического института идентифицировали в геноме этих одноклеточных микроорганизмов белок, схожий с тубулином.
Этот белок — исследователи назвали его OdinTubulin — может, по их мнению, быть эволюционным звеном между тубулином эукариот и белком FtsZ прокариот.
