Сложная бактерия пишет новую эволюционную историю

Международное исследование под руководством Университета Квинсленда обнаружило новый тип бактериальной структуры, который ранее наблюдался только в более сложных клетках.

Исследовательская группа под руководством микробиолога, заслуженного профессора Джона Фюрста из Школы химии и молекулярных биологических наук UQ, обнаружила пороподобные структуры в бактерии Gemmata obscuriglobus.

«Пороподобные структуры были встроены во внутренние мембраны бактерии и демонстрировали некоторые структурные особенности, сходные с таковыми у более сложных организмов», — сказал он.

«Это замечательное эволюционное открытие, поскольку у большинства бактерий нет таких структур.

«Обнаружение структур, подобных ядерным порам, у бактериального вида Gemmata obscuriglobus, важно для понимания того, как могли эволюционировать клеточное ядро и поры, встроенные в его мембранную оболочку, — это крупная нерешенная проблема эволюционной клеточной биологии».

Профессор Фюрст отметил, что эта бактерия, впервые выделенная из плотины Марун в юго-восточном Квинсленде в 1984 году исследователями UQ доктором Питером Францманом и профессором Виком Скерманом, теперь считается одной из самых сложных известных бактерий.

По его словам, это открытие предполагает, что эволюция сложных клеточных структур может быть не уникальной для эукариот — организмов, содержащих ядро и другие структуры (органеллы), заключенные в мембрану.

«Результаты исследования согласуются с ранее опубликованными данными моей лаборатории, указывающими на то, что бактерия Gemmata obscuriglobus содержит компартмент ядерного тела, аналогичный ядру эукариот».

Профессор Фюрст заявил, что это открытие важно для понимания того, как могли возникнуть первые сложные клетки.

«Результаты имеют эволюционное значение, поскольку происхождение эукариот является крупным событием в истории жизни», — сказал он.

Профессор Фюрст пояснил, что ядерные поровые комплексы (NPCs) важны для транспорта молекул между ядром, содержащим ДНК, и остальным содержимым клетки у эукариотических организмов, таких как простейшие, грибы, животные и растения.

«Они расположены по всей поверхности мембран, отделяющих ядро от остальной части клетки, и обеспечивают связь между ядром и другими частями клетки», — сказал он.

«Как и мембраносвязанное ядро, NPCs считались присущими только эукариотам».

Для этого открытия исследователи использовали комбинацию методов, включая продвинутую электронную микроскопию, метод анализа белков — протеомику, и биоинформатический анализ генома.

Исследование опубликовано в журнале PLOS ONE.