Новое понимание эволюции сложной жизни на Земле

Обнаружена новая связь между первичными организмами и сложной жизнью. Это проливает свет на эволюционное происхождение процесса деления клеток, фундаментального для сложной жизни на Земле.

Открытие сделала междисциплинарная команда учёных под руководством профессора База Баума из Университетского колледжа Лондона и доктора Ника Робинсона из Ланкастерского университета.

Их исследование, опубликованное в Science, раскрывает механизм деления клеток микроба Sulfolobus acidocaldarius, который обитает в кислотных горячих источниках при температуре около 75 °C. Этот микроб относится к одноклеточным организмам археям, которые эволюционировали 3,5 миллиарда лет назад вместе с бактериями.

Эукариоты появились примерно на 1 миллиард лет позже — вероятно, в результате эндосимбиотического события, при котором клетки археи и бактерии слились. Возникшие сложные клетки стали новым доменом жизни, который теперь включает простейших, грибы, растения и животных.

Теперь обнаружен общий регуляторный механизм в делении клеток как у архей, так и у эукариот. Исследователи впервые показали, что протеасома — иногда называемая системой утилизации отходов клетки — регулирует деление клеток у Sulfolobus acidocaldarius, избирательно разрушая определённый набор белков.

Авторы сообщают: «Это важно, поскольку ранее не было показано, что протеасома контролирует процесс деления клеток архей».

Протеасома эволюционно консервативна как у архей, так и у эукариот. Уже хорошо установлено, что избирательная деградация белков, опосредованная протеасомой, играет ключевую роль в регуляции клеточного цикла эукариот.

Таким образом, эти находки проливают новый свет на эволюционную историю эукариот.

Авторы резюмируют: «Становится всё более очевидным, что сложные эукариотические клетки возникли в результате эндосимбиотического события между клеткой-предком археи и альфа-протеобактерией, которая впоследствии стала митохондрией в образовавшейся эукариотической клетке. Наше исследование предполагает, что жизненно важная роль протеасомы в клеточном цикле всей современной эукариотической жизни имеет свои эволюционные корни в археях».