Учёные обнаружили сложные микроорганизмы с ядром и другими признаками строения эукариотов, у которых при этом отсутствует одна из главных составляющих – митохондрии. Это первые эукариоты с таким строением, обнаруженные биологами.
Эукариотическими организмами называют те организмы, клетки которых содержат ядро (в котором находится генетический аппарат), и особые органеллы, размножающиеся делением и окружённые мембраной — митохондрии и пластиды.
По своему строению (у них даже есть своя ДНК) и жизнедеятельности эти органеллы так похожи на бактерий, что учёные решили – они и являются потомками бактерий, вступившими в симбиотические отношения с эукариотами. Митохондрии работают энергетическими станциями клетки; их основная функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии для генерации электрического потенциала, синтеза аденозинтрифосфата и выработки тепла.
Кроме эукариот, существуют прокариоты – одноклеточные живые организмы, у которых нет ядра и большинства органелл, включая митохондрий. В результате, все клеточные организмы поделены на эукариоты (с ядром и митохондриями) и прокариоты (без них). Но теперь, похоже, учёным придётся переписывать учебники биологии.
«[Митохондрии] рассматривались как необходимые составляющие эукариотических клеток и самим признаком таких клеток»,- делится наблюдениями Анна Карнковская [Anna Karnkowska], исследователь эволюционной биологии в Университете Британской Колумбии.
Учёные давно пытались найти сложные клеточные организмы, лишённые митохондрий, и один раз им даже показалось, что они нашли такой организм – это были лямблии, кишечные паразиты, живущие в кишечнике у человека и птиц. Однако вскоре выяснилось, что хотя они лишены митохондрий и аппарата Гольджи, у них есть рудиментарные митохондрии — митосомы, имеющие двойную мембрану и снабжаемые белками тем же способом, что и митохондрии, но лишённые генетического материала.
Одна из основных функций митохондрий – сборка железосерных кластеров для определённых белков. Так что, даже если микроб получает энергию каким-то экзотическим способом, и у него есть некие органеллы, которые не похожи на митохондрии людей – это всё равно будут митохондрии.
Так что исследователи искали именно такие, рудиментарные органеллы, выполняющие функции митохондрий, в новом микробе, выделенном из кишечной микрофлоры шиншиллы. Но после расшифровки ДНК оказалось, что микроорганизм не производит вообще никаких митохондриальных белков. «Это было для нас огромным сюрпризом,- поясняет Анна. – В теории такая ситуация должна была просто убить эту клетку – она не должна существовать».
Судя по всему, микроорганизмы используют другой механизм для сборки железосерных кластеров, который они переняли у бактерий. При этом учёные уверены, что эти микроорганизмы не являются переходным звеном между прокариотами и эукариотами, а просто демонстрируют нам, насколько гибкой может быть жизнь.
«Они живут в среде при отсутствии кислорода, и поэтому им не нужна та сложная химия, которая нужна нам с вами для выживания наших клеток,- поясняет Марк ван дер Гизен [Mark Van Der Giezen], исследователь в области эволюционной биохимии Эксетерского университета. – Этот организм сумел приспособиться к среде, утеряв органеллу, которая в любом учебнике представлена неотъемлемым свойством эукариот. Это удивительно. Это показывает, насколько творчески подходит жизнь к тому, чтобы продлить своё существование».
