Эукариот без митохондрий: открытие, бросающее вызов учебникам

Митохондрии, часто называемые "энергетическими станциями" клетки, долгое время считались абсолютно необходимым компонентом для всех эукариот (растений, грибов, животных и одноклеточных протистов). Однако исследователи, сообщившие 12 мая 2016 года в журнале Current Biology, оспаривают эту догму. Они обнаружили эукариота, в котором полностью отсутствуют какие-либо следы митохондрий.

"В бескислородных средах эукариоты часто обладают редуцированной формой митохондрии, но считалось, что некоторые функции этих органелл настолько важны, что они незаменимы для жизни", — говорит Анна Карнковска. — "Мы охарактеризовали эукариотный микроб, у которого действительно нет митохондрии вообще".

Организмы рода Monocercomonoides, относящиеся к группе Metamonada (как и патогены человека Giardia и Trichomonas), известны более 80 лет и живут исключительно в бескислородных средах.

В новом исследовании команда под руководством Владимира Хампла из Карлова университета в Праге и BIOCEV секвенировала геном Monocercomonoides. К их удивлению, у этого организма отсутствуют все митохондриальные белки.

Monocercomonoides обходится без митохондрий благодаря цитозольной системе мобилизации серы (SUF), приобретенной от бактерий. Эта система, по-видимому, заменяет основные митохондриальные функции. Благодаря уникальной комбинации событий — утрате многих митохондриальных функций и приобретению этого необходимого механизма от прокариот — "этот организм эволюционировал за пределы известных биологам рамок".

Исследователи десятилетиями искали организмы, лишенные митохондрий. Теперь они полагают, что таких эукариотов может быть больше.

"Это удивительный организм — яркий пример клетки, которая отказывается соответствовать стандартному учебнику по клеточной биологии. Мы считаем, что может быть много других подобных примеров среди пока скрытого разнообразия микробных эукариотов — протистов", — говорит Карнковска.

Ученые планируют изучить, как функционируют эти организмы, и лучше охарактеризовать Monocercomonoides и его родственников в более широком эволюционном контексте.

"Вполне вероятно, что митохондрии отсутствуют во всей группе оксимонад", — говорит старший автор Владимир Хампл. — "Мы хотели бы узнать, как давно произошла эта утрата".