В исследовании, опубликованном в журнале Nature, Центр Геномных исследователей Регулирования Тони Гэболдон и Алексэндроса Питиса проливает свет на одну из самых решающих вех в эволюции жизни: приобретение клеток митохондрий.Первые живые существа были организмами единственной клетки, предшественниками бактерий, которые населяют мир сегодня. Те клетки были довольно просты, но, в какой-то момент в течение эволюции, они уступили более сложному клеточному происхождению: эукариоты или клетки с ядром.
Эукариотические клетки дали начало самым сложным формам жизни, существующим на земле, включая многоклеточные организмы, такие как животные, растения или грибы. Один из ключей этой сложности может быть найден в митохондриях, клеточный органоид считал генератором энергии клетки, хотя это не их единственная роль. Считается, что, приобретая митохондрии, клетки смогли использовать больше энергии, облегчив качественные прыжки в их структуре и организации.
Именно поэтому добавление митохондрий считают решающей вехой в эволюции жизни.Вплоть до сих пор много теорий стремились объяснить, как клетки прибыли, чтобы приобрести митохондрии. Хотя там согласие относительно «как»? первые митохондрии, должно быть, были бактерией, которая вошла в другого и осталась там, став частью клетки? «когда» до сих пор было неясно. Некоторые ученые защитили раннее объединение митохондрий и полагали, что шаг как первое необходимое, которое начнет продвигаться к эукариотическим клеткам, поскольку они известны сегодня.
Другие теории предложили более позднее включение митохондрий, поскольку более сложная клетка – хозяин могла одобрить вход другой клетки и что постоянство клетки в его интерьере. Теперь, преддокторский ученый Алексэндрос Питис и преподаватель исследования ICREA и лидер группы в CRG Тони Gabaldon разъяснили вопрос, предложив теорию, которая определила бы период времени для приобретения.
«Как археологи, мы пытаемся восстановить что-то, что существовало в прошлом на основе доказательств, которые мы имеем сегодня. Определенно, мы разыскали белки, характерные для всех сложных организмов, и восстановили их эволюцию. Мы нашли, что белки, связанные с приобретением митохондрий, прибыли позже, чем связанные с другими частями клетки», заявляет научный руководитель исследования, Тони Гэболдон.
Ученые использовали разнообразный набор измерений до настоящего времени объединение нескольких белков в эукариотическое происхождение. Они нашли, что прибытие белков произошло во многие «волны», и что связанные с наследственными митохондриями соответствовали тем из последней волны. «Наша работа демонстрирует, что приобретение митохондрий произошло поздно в эволюции клетки, и что у клетки – хозяина уже была определенная степень сложности», заявляет Алексэндрос Питис, ведущий автор исследования. «Наше исследование позволяет сломать шаги того, что считают самым большим эволюционным прыжком после происхождения жизни.
Понимание, как сложность произошла и развилась, важно, чтобы лучше понять механизмы, которые управляют клетками, и следовательно, функционирование всех живых организмов», завершает Гэболдон.