Обнаружены «архейные боги», объясняющие происхождение сложных клеток
Международная группа исследователей под руководством Уппсальского университета (Швеция) обнаружила новую группу микроорганизмов — архей Асгарда. Их изучение проливает свет на ключевой этап эволюции: как миллиарды лет назад из простых микробных предков возникли сложные клетки эукариот, к которым относятся растения, грибы, животные и люди.
Три домена жизни и загадка эукариот
Жизнь на Земле делится на три крупные группы: бактерии, археи и эукариоты. Клетки бактерий и архей, как правило, малы и просты. Эукариоты же состоят из крупных и сложных клеток. Их происхождение долго оставалось загадкой. Известно, что эукариоты имеют общего предка с археями, и что важную роль в их появлении сыграл симбиоз, в ходе которого архейная клетка-хозяин захватила бактерию. Однако оставалось неясным, был ли этот симбиоз причиной или следствием усложнения клеток.
Открытие архей Асгарда
В новом исследовании, опубликованном в Nature, учёные сообщают об открытии новой группы архей, названной в честь скандинавских богов — Асгард. В неё вошли уже известный «Локи» (обнаруженный в 2015 году на дне океана) и новые группы: «Тор», «Один» и «Хеймдалль».
- Метод: Анализ генетического материала, полученного непосредственно из окружающей среды (осадков). Эти микроорганизмы пока не выращены в лаборатории.
- Распространение: В отличие от «Локи», новые группы найдены в различных средах по всему миру и наиболее многочисленны в донных отложениях.
Ключевые выводы исследования
- Общий предок: Археи Асгарда образуют в древе жизни хорошо обоснованную группу вместе с эукариотами, что указывает на их общее происхождение.
- «Готовность» к сложности: В геномах Асгарда
обнаружено множество генов, уникально общих с эукариотами. Среди них —
гены, участвующие в формировании структур, которые придают
эукариотическим клеткам их сложную организацию. Ранее такие гены
находили только у эукариот.
«Это указывает на то, что эти археи были каким-то образом подготовлены к тому, чтобы стать сложными», — говорит исследователь Анча Спэнг.
Будущие цели
Изучение архей Асгарда в приоритете. Теперь, когда известно, что они обитают не только на дне океана, задача по их выделению или культивированию стала более достижимой.
«Было бы здорово, если бы мы могли изолировать или вырастить клетки Асгарда и изучить их под микроскопом. Я убеждён, что это откроет более важные ключи к разгадке того, как эволюционировали сложные клетки. В конечном итоге наше микробное происхождение будет раскрыто», — заключает руководитель исследования Тейс Эттема.