Новое понимание деления клеток у древнейших микроорганизмов
Австралийские ученые раскрыли еще одну тайну класса микроорганизмов, считающихся одними из древнейших форм жизни на Земле, проливая новый свет на изучение деления клеток и эволюции жизни.
В статье, опубликованной в Nature Microbiology, исследовательская группа из iThree Institute при Технологическом университете Сиднея описывает процесс деления клеток у микроорганизма Haloferax volcanii из царства архей — одноклеточных организмов, отличных от бактерий.
Археи составляют третью крупную группу (домен) жизни на планете наряду с эукариотами (включая все растения и животных) и бактериями, но были признаны отличными от бактерий только в конце 1970-х годов.
Они могут выживать в экстремальных условиях холода, жары и солености, существуют в почве, сточных водах, океанах и нефтяных скважинах, а также составляют, по оценкам, 10% микробной популяции в кишечнике человека.
«Наши результаты показывают, что бактерии и археи делятся по-разному», — заявил доцент Иэн Даггин, возглавляющий группу по микробной молекулярной и клеточной биологии в iThree Institute.
«Это новая система для изучения деления клеток, которая позволяет сравнивать и противопоставлять ее хорошо изученному механизму деления бактериальных клеток, основанному на белке FtsZ и связанном с микротрубочками, обнаруженными в клетках человека и всех других высших организмов. Это поможет нам понять наиболее важные и фундаментальные аспекты того, как размножаются микробы, и то, что они, по-видимому, делают общего».
Один из основных авторов исследования, доктор Ян Ляо, отметил, что результаты об археях раскрыли тайну новой стратегии деления клеток «двумя FtsZ», отличной от бактериального деления.
«Эта работа открывает дверь для выявления фундаментальных процессов во всем спектре клеточной жизни. Нам еще так много предстоит открыть в мире архей, и, делая это, мы лучше поймем, как развивалась сложная жизнь на Земле. Деление клеток — центральный аспект биологии всех живых организмов. Например, аномальное деление клеток может привести к развитию опухоли/рака. Лучшее понимание архей может не только дать ответы на фундаментальные биологические вопросы, но и привести к разработке новых биотехнологических инструментов, таких как методы доставки вакцин или лекарств, которые потенциально могут обойти устойчивость к противомикробным препаратам».
Доцент Даггин добавил, что изучение архей может также содержать решения проблем, выходящих за рамки здоровья человека.
Организмы домена архей ответственны за весь биологический метан, являющийся основным парниковым газом, как, например, у крупного рогатого скота и других жвачных животных.
«Мы обнаружили, что метаногенные археи, ответственные за это, по-видимому, делятся иначе, чем другие археи. Помимо того, что это очень интересно с точки зрения эволюции клеточной стенки и ее связи с механизмом деления, это также открывает возможность вакцинации домашнего скота, чтобы он не производил метан».