Гигантские вирусы помогли объяснить эволюцию клеточного ядра

Сотрудники Токийского университета провели обзор литературных данных и предложили новую теорию эволюции ядра клетки, основываясь на более ранних исследованиях гигантских вирусов.

Наличие ядра отличает наши эукариотические клетки от клеток других доменов. Бактерии и археи, как правило, содержат внутри себя замкнутую петлю ДНК или просто свободно плавающий участок генетического кода. Более сложные организмы, такие как растения и животные, хранят свой генетический материал в оболочке из специальных белков, называемых гистонами. Такая структура из ДНК и окружающей его оболочки называется клеточным ядром. Но некоторые аспекты эволюции этой части наших клеток до сих пор остаются невыясненными.

В прошлом году биологи Токийского университета обнаружили гигантский вирус, который мог заставить амебу, зараженную им, образовать вокруг себя твердую оболочку, похожую на раковину. Они назвали его Medusavirus, в честь мифического существа, которое могло превращать людей в камень. Теперь, основываясь на этом открытии, ученые предложили новую теорию эволюции клеточного ядра. Свою статью авторы опубликовали в журнале Frontiers in Microbiology.

Согласно новой теории, клетки ранних эукариот с несвязанной ДНК были заражены гигантскими вирусами. Эти вирусы использовали цитоплазматическую мембрану клетки, плотно обтягивая ее, чтобы позволить вирусу создавать свои копии внутри клетки. Со временем клетка-хозяин сделала то же самое для своей ДНК, чтобы защитить ее от вирусов, а также создала гены, кодирующие гистоны. Эти белки плотно «упаковали» ДНК и сделали ее участки труднодоступными для вирусов.

Новая теория согласуется с множеством экспериментальных данных, однако, по словам исследователей, остается еще много аспектов, которые следует проверить. Предложенная авторами теория также согласуется с общепринятой точкой зрения об эволюции клеточного ядра, согласно которой ядерные мембраны произошли от внутренней мембраны ранних клеток эукариот.