Ученые «воскресили» одного из древнейших предков человека

Ученые «воскресили» одного из древнейших предков человека

Биологи из Китая и США создали синтетическую бактерию, похожую по своим свойствам на предков митохондрий – главных «энергостанций» в клетках человека, других животных, а также грибов и растений.

Результаты опытов с ними были представлены в журнале PNAS, передает РИА Новости.

«Эти искусственные организмы позволят нам проверить две ключевых теории, описывающих эволюцию жизни – переход из «мира РНК» в «мир ДНК», а также то, как появились предки многоклеточных животных. Они позволяют нам искать ответы на те эволюционные вопросы, которые в прошлом считались неразрешимыми», — заявил Питер Шульц (Peter Schultz) из Института Скриппса в Ла-Хойе (США).

По современным представлениям, эукариоты — сложные клетки с обособленным ядром и полным «набором» других органелл — появились в результате «ассимиляции» их предками различных бактерий и архей. Характерным примером этого процесса являются митохондрии — клеточные «энергетические станции», синтезирующие основную «энерговалюту» клеток – молекулы АТФ.

Они отделены от остальной части клетки двойной мембраной, похожей на оболочку бактерии, а также обладают своей собственной ДНК и системой синтеза белков. Органы фотосинтеза растений и водорослей — хлоропласты — имеют аналогичную природу. «Приручение» митохондрий, как сегодня считают биологи, было ключевым шагом в эволюции наших одноклеточных предков.

Так как митохондрии играют критически важную роль в жизни клеток и человека, и всех остальных эукариот, многие ученые сегодня считают, что это «приручение» произошло на самых первых этапах эволюции многоклеточных живых существ, еще до того, как разделились предки простейших, животных, грибов и растений.

Шульц и его коллеги создали первый «инструмент», который позволяет проверить, так ли это, и понять, как бактерии смогли проникнуть и выжить внутри клеток наших древнейших предков. Для этого они кардинально переработали ДНК обычной кишечной палочки, вставив в нее гены синтеза АТФ и выбросив оттуда все «лишнее», а также сделав бактерию зависимой от поступления определенных нутриентов из клетки-«хозяина».

В частности, эта синтетическая «митохондрия» не могла самостоятельно производить витамин В1, критически важный для выживания и размножения микробов, а также в ее геноме отсутствовал целый ряд других критически важных генов.

Вдобавок, ее оболочка была модифицирована таким образом, что подобные бактерии стали незаметными для врожденной иммунной системы «хозяев», но при этом неспособными самостоятельно жить во внешней среде.

Этих «кишечных палочек» ученые вставили в клетки дрожжей, претерпевших аналогичные изменения – их митохондрии были необратимым образом повреждены, что фактически лишало их притока АТФ и обрекало на стагнацию или смерть. Соответственно, выходом из этой ситуации, если теория о «приручении» митохондрий верна, должны были стать их новые «сожители».

Как оказалось, это действительно было так – появление микробов внутри клеток дрожжей оживило их и позволило им начать цикл размножения, перенося вместе собой часть новых «митохондрий». В целом, ученые не нашли никаких проблем с работой их синтетических «фабрик АТФ» на протяжении более чем 40 циклов деления дрожжей, что говорит о жизнеспособности подобного подхода в изучении эволюции жизни.

В ближайшее время генетики планируют еще сильнее «очистить» геном кишечной палочки, постепенно приближая ее к реальным митохондриям. Новые эксперименты, как надеются Шульц и его коллеги, помогут нам понять, когда и как наши предки научились подобному симбиозу.

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, страницу «Хвилі» в Facebook

Последние новости
«Слуга народа» зарегистрировал проект об отмене военного сбора

«Слуга народа» зарегистрировал проект об отмене военного сбора

В Раде зарегистрировали два законопроекта об отмене военного сбора
Пристайко назвал возможную дату встречи в «Норамндском формате»

Пристайко назвал возможную дату встречи в «Норамндском формате»

Встреча в "Нормандском формате" может состояться в ноябре,– глава МИД Украины
Китай запустит «боевое НЛО»: фото

Китай запустит «боевое НЛО»: фото

Аппарат совершит первый полет в 2020 году
Супрун объяснила, почему алоэ и зеленка не вылечат «заеды» на губах

Супрун объяснила, почему алоэ и зеленка не вылечат «заеды» на…

Бывшая и.о. министра здравоохранения Ульяна Супрун объяснила особенности лечения трещин в уголках губ
Коболев рассказал, сколько газа закачала Украина

Коболев рассказал, сколько газа закачала Украина

Объём газа пересек отметку 21 млрд кубических метров
Соцвыплаты отвяжут от прожиточного минимума, — Соколовская

Соцвыплаты отвяжут от прожиточного минимума, — Соколовская

Единственными выплатами, “привязанными” к прожиточному минимуму, останутся пенсии и пособия малообеспеченным семьям
Зеленский побывал на передовой в День защитника Украины

Зеленский побывал на передовой в День защитника Украины

Также он ознакомился с ситуацией в зоне ООС на линии соприкосновения
На Ирину Горовую разозлились в сети из-за Потапа

На Ирину Горовую разозлились в сети из-за Потапа

Экс-жена продюсера возмутила странным постом в Instagram
Sony Playstation 5: старт продаж в Украине, характеристики, цена

Sony Playstation 5: старт продаж в Украине, характеристики, цена

Обнародованы характеристики, стоимость и год выхода на рынок новой игровой консоли от Sony
Пальчевский намекнул на амбиции заменить Кличко

Пальчевский намекнул на амбиции заменить Кличко

Пальчевский высказался о бывших мэрах Киева и будущих кандидатах на замену Кличко
Загадочный Xiaomi Mi Mix 4 оказался бюджетной альтернативой Mi Mix Альфа

Загадочный Xiaomi Mi Mix 4 оказался бюджетной альтернативой Mi Mix…

Официальный дебют Xiaomi Mi Mix 4 ожидается к рождественскому сезону продаж
Получить монетизацию субсидий в Украине можно двумя способами

Получить монетизацию субсидий в Украине можно двумя способами

Получить льготы можно наличным или безналичным расчетом
Преемница Меркель жестко высказалась о России и Крыме

Преемница Меркель жестко высказалась о России и Крыме

Крамп-Карренбауэр заняла твердую позицию по возврату Крыма Российской Федерацией
Украина победила сборную Португалии в драматичном матче

Украина победила сборную Португалии в драматичном матче

Команде Андрея Шевченко нужно было не проиграть португальцам, чтобы досрочно выйти в финальную часть Евро-2020
ЕС готовит санкции против Турции

ЕС готовит санкции против Турции

Министры иностранных дел ЕС подтвердили полную солидарность с Кипром
Испания выдала европейский ордер на арест Карлеса Пучдемона

Испания выдала европейский ордер на арест Карлеса Пучдемона

Ранее суд отозвал ордер на задержание Пучдемона
КМИС: Большинство украинцев против продажи земли

КМИС: Большинство украинцев против продажи земли

Согласно опросу, 70% респондентов против продажи земель сельскохозяйственного назначения
MasterCard и Visa отказались от участия в разработке криптовалюты от Facebook

MasterCard и Visa отказались от участия в разработке криптовалюты от…

Выход из проекта 6 партнеров не сорвет усилия по созданию криптовалюты
Гончарук признался, сколько Кабмин выделил на оборону

Гончарук признался, сколько Кабмин выделил на оборону

В Кабмине рассказали, сколько собираются дать денег на безопасность и оборону
ООН: РФ пытается изменить демографическую структуру Крыма

ООН: РФ пытается изменить демографическую структуру Крыма

ООН признала нарушение Россией Женевских конвенций по Крыму
Сидячий образ жизни оказался опаснее курения

Сидячий образ жизни оказался опаснее курения

Медики рассказали о вреде сидячей работы
КМИС: Поддержка украинцами Зеленского, Разумкова и Гончарука снизилась

КМИС: Поддержка украинцами Зеленского, Разумкова и Гончарука снизилась

Снизилось число тех, кто положительно относится к трем первым лицам государства: Зеленскому (73% и 66%), Гончаруку (17% и 10%) и Разумкову (33% и 27%)
Армия Сирии вошла в один из ключевых пунктов курдских сил

Армия Сирии вошла в один из ключевых пунктов курдских сил

Манбидж является одним из ключевых пунктов, подконтрольных курдским силам
Создана операционная система для использования после ядерного апокалипсиса

Создана операционная система для использования после ядерного апокалипсиса

Разработчик ПО построил операционную систему Collapse OS, которую можно запустить на компьютере, собранном из найденных на постапокалиптической свалке частей
У Зеленского дали Путину последний шанс выполнить «Минск»

У Зеленского дали Путину последний шанс выполнить «Минск»

В МИДе Украины заявляют о «последнем шансе» для России исполнить Минские соглашения
В Украине завтра значительно потеплеет

В Украине завтра значительно потеплеет

Температура днем в Украине ожидается от +19 до +24
Ученые помогли иммунной системе найти раковые клетки

Ученые помогли иммунной системе найти раковые клетки

Новая технология, разработанная учеными из Йельского университета, помогает иммунной системе выделить раковые клетки «из толпы» и прицельно уничтожить их
Рожкова прояснила ситуацию с МВФ, ПриватБанком и Коломойским

Рожкова прояснила ситуацию с МВФ, ПриватБанком и Коломойским

Неопределенность с ПриватБанком не закрыла двери для договоренностей с МВФ
В нацполиции посчитали участников акций в Киеве

В нацполиции посчитали участников акций в Киеве

Службу в центре Киева несли полторы тысячи правоохранителей
Французский дипломат назвал возможную дату встречи Зеленского и Путина

Французский дипломат назвал возможную дату встречи Зеленского и Путина

Посол Франции в РФ назвала возможное время саммита лидеров "нормандской четверки"
Читай также