Эволюционные загадки паразитов

Исследование эволюционной истории человека и других позвоночных может быть сложным, но изучение эволюции микробов — это особая задача.

«Большая часть биоразнообразия невидима для нас, — объяснил Патрик Килинг. — Животные, растения и грибы важны, но существует и огромное разнообразие микробов».

Доктор Килинг, получивший степень Ph.D. по биохимии в Университете Далхаузи, в настоящее время является профессором Университета Британской Колумбии. В рамках лекционного тура Королевского общества Канады он выступил с лекцией «Здесь водятся драконы», посвящённой загадочной природе микробного мира.

Он рассказал о Plasmodium malariae — паразитическом одноклеточном простейшем, вызывающем малярию у человека.

Эволюционная загадка

«Plasmodium особенно интересен, потому что он проникает внутрь наших клеток, — пояснил он. — Этот организм живёт в темноте наших тел, поэтому было неожиданно обнаружить у него хлоропласт. У растений и водорослей фотосинтез происходит в хлоропласте. Зачем внутриклеточному паразиту, как малярия, структура, которую растения используют для фотосинтеза? Откуда взялся хлоропласт?»

Килинг объяснил, что хлоропласты особенные, потому что возникли в результате процесса эндосимбиоза, когда одна клетка поглощает другую и сохраняет её, после чего они сливаются в одну клетку. Этот же процесс ответственен за образование производящих энергию митохондрий в наших собственных клетках.

Ответ на вопрос, как плазмодий, вызывающий малярию, получил свой хлоропласт, был найден в неожиданном месте. Исследователь Боб Мур выделил у каменистых кораллов у побережья Австралии фотосинтезирующий одноклеточный организм под названием Chromera. Секвенировав часть генома Chromera, команда доктора Килинга обнаружила, что это ближайший родственник плазмодия. Выяснилось, что Chromera претерпела вторичный эндосимбиоз с красными водорослями, что и объяснило происхождение хлоропласта у плазмодия.

Важность исследований

Тот факт, что эволюционная история важного патогена была раскрыта благодаря случайному открытию на коралловых рифах, служит примером важности фундаментальных поисковых исследований.

«Мы все вроде как признаём, что фундаментальные исследования важны, но необходим и определённый уровень исследований для поиска правильных вопросов, — объяснил доктор Килинг. — Иногда нам нужно сесть в лодку и пойти посмотреть на вещи, чтобы понять, что мы можем найти».