Половые клетки паразитов идут своим путём

Исследователи из Бристольского университета обнаружили, как микробы, вызывающие африканскую сонную болезнь у человека, производят половые клетки.

У этих одноклеточных паразитов, известных как трипаносомы, каждая репродуктивная клетка по очереди отделяется от родительской зародышевой клетки, которая отвечает за передачу генов. Обычные зародышевые клетки делятся дважды, чтобы одновременно произвести все четыре половые клетки — или гаметы. У человека из одной зародышевой клетки образуются четыре сперматозоида. Таким образом, эти странные клетки паразитов действуют по-своему, а не следуют учебнику биологии.

Клеточная биология трипаносом уже выявила несколько любопытных особенностей. У них есть две уникальные внутриклеточные структуры — кинетопласт (сеть кольцевой ДНК) и гликосома (мембранный органоид, содержащий гликолитические ферменты). Они не следуют центральной догме о том, что ДНК точно транскрибируется в РНК, а возвращаются назад и редактируют некоторые транскрипты РНК после их создания.

Профессор Венди Гибсон из Школы биологических наук Бристольского университета, руководившая исследованием, сказала: «Мы привыкли к тому, что трипаносомы делают всё по-своему, но, конечно, то, что мы считаем нормальной клеточной биологией, основано на очень немногих так называемых модельных организмах, таких как дрожжи и мыши. Существует целый мир странных и чудесных одноклеточных организмов — простейших, — о которых мы мало что знаем! Трипаносомы получили больше внимания, потому что они такие важные патогены — как для людей, так и для их скота».

Биологи считают, что половое размножение развилось очень рано, после того как первые сложные клетки появились пару миллиардов лет назад. Половые клетки производятся особым типом клеточного деления, называемым мейозом, который уменьшает количество хромосом вдвое, так что гаметы имеют только один полный набор хромосом вместо двух. Наборы хромосом двух гамет объединяются во время полового размножения, производя новые комбинации генов у потомства. В случае болезнетворных микробов, таких как трипаносома, половой процесс потенциально может привести к объединению множества вредных генов в одном штамме. Таким образом, исследования полового размножения помогают учёным понять, как возникают новые штаммы болезнетворных микробов и как такие характеристики, как лекарственная устойчивость, распространяются между разными штаммами.