Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Микробиология.
Все сложные формы жизни на Земле, включая растения и животных, состоят из эукариотических клеток. Они более сложные, чем бактериальные или архейные клетки, которые являются прокариотическими. Эукариоты имеют мембранные органеллы, такие как митохондрии, которые представляют собой сложные структуры. Митохондрии уникальны среди органелл, так как они содержат собственные геномы. Считается, что эукариотические клетки, вероятно, появились, когда древние прокариоты объединились или один поглотил другой. Это событие со временем привело к появлению более сложных эукариотических клеток.
Считается, что когда архейная клетка и бактериальная клетка слились, бактерия в итоге стала митохондрией. Энергия, вырабатываемая этой оригинальной органеллой, дала клетке больше мощности для эволюции и приобретения дополнительных органелл. Для этого необходимо, чтобы одна клетка поглотила другую в процессе, известном как эндоцитоз. Долгое время считалось, что у прокариотических клеток недостаточно энергии для выполнения эндоцитоза, и что митохондрии более или менее необходимы для этого процесса.
Однако недавние исследования выявили свободноживущие эукариоты, которые не имеют митохондрий, и вместо этого поглощают бактериальные клетки для получения энергии. Еще одно недавнее исследование обнаружило древние архейные клетки, живущие в антарктических озерах, где они оставались нетронутыми веками. Эти клетки оказались подобны хищникам; они являются паразитическими архейными клетками, способными поглощать другие микроорганизмы. Теперь ученые также обнаружили бактериальные клетки, способные к эндоцитозу. Результаты были опубликованы в журнале mBio.
Корреспондентный автор этого исследования, доктор Кристиан Йоглер, профессор Университета Йены, изучает эукариогенез, то есть эволюцию эукариотических клеток, более десяти лет.
"Идея слияния двух разных прокариотов в один эукариот кажется мне непостижимой с точки зрения клеточной биологии," отметил Йоглер. Его исследовательская группа изучает необычные микроорганизмы, называемые планктомицетами, которые могут перемещаться и изменять свою форму. В 2019 году другая исследовательская группа обнаружила планктомицеты, способные поглощать другие бактерии, что противоречит прежним представлениям о возможностях прокариотических клеток.
Теперь команда Йоглера обнаружила подобный микроб, который они извлекли из Северного моря. Эта бактерия, Uabimicrobium helgolandensis, также поедает другие бактерии и является своего рода «бактерией-хищником», которая не должна существовать по прежним представлениям о микробных клетках.
"Секвенируя геном Uabimicrobium helgolandensis, мы смогли также разработать новые гипотезы о молекулярных механизмах поглощения бактериальной добычи," сказал Йоглер.
Хищник-планктомицет может быть связующим звеном, соединяющим прокариоты и эукариоты, своего рода микробной версией археоптерикса (биологическая связь между динозаврами и пернатыми птицами). Йоглер также предположил, что планктомицеты могли играть значительную роль в эукариогенезе.
Источники: Университет Йены, mBio
Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Микробиология.