|
Тубулин (зеленый) в фибробластах человека. Фото SFG/Flickr |
Ученые, работающие в Национальном Центре Биотехнологической Информации
США под руководством биоинформатика российского происхождения Евгения
Кунина установили, что тубулин, составляющий основу цитоскелета
эукариот, достался им от предковых архей. Работа опубликована в журнале Biology Direct.
Кунин и Ютин проанализировали недавно прочтенный геном архей Thaumarchaeota,
и нашли гены белков, которые являются, по их мнению, действительными
предками белков микротрубочек (тубулинов) эукариот. Авторы назвали их
артубулины, они имеют лучшее на данный момент сходство с
эукариотическими тубулинами.
До сих пор считалось, что тубулин произошел от белка FtsZ, выполняющего
структурные функции у большинства бактерий и многих архей. Однако FtsZ и
тубулин очень отдаленно похожи друг на друга, причем это сходство было
обнаружено только после определения полной кристаллической структуры
белков, и совсем не очевидно при сравнении последовательностей.
Цитоскелет эукариот состоит из трех компонентов - актиновых и
промежуточных филаментов, а также микротрубочек. Существование и
стабильное наследование хромосом, характерное для всех эукариот,
невозможно без микротрубочек, потому что именно они растаскивают
хромосомы во время деления. Поэтому вопрос происхождения тубулина
непосредственно связан с вопросом происхождения эукариот, а он, в свою
очередь, является одним из основных в эволюционной биологии.
Эукариотами называют организмы, клетки которых содержат ядро - растения,
животные, грибы и протисты - ядерные одноклеточные (инфузории, амебы и
так далее). Помимо наличия клеточного ядра, митохондрий (также
хлоропластов у растений), эукариоты имеют еще очень много отличий как от
бактерий, так и от архей. Например, они обладают хромосомами и развитым
цитоскелетом.
Чтобы понять устройство предка всех эукариот, биоинформатики изучают
строение их генома и пытаются проследить происхождение отдельных
белковых семейств. Известно, что большинство белковых семейств, члены
которых участвуют в хранении и поддержании наследственной информации, у
эукариот имеют архейное происхождение. Архейное происхождение имеют
также белка кренактины - предшественники другого важнейшего белка
цитоскелета - актина. В тоже время большинство ферментов,
вырабатывающих метаболиты, достались предкам эукариот от бактерий.
Большая часть ученых склоняется к тому, что предком эукариот была архея,
проглотившая бактерию, потомки которой стали митохондриями. Однако
многие ученые склоняются к тому, что общий предок эукариот имел
"химерное" происхождение и был продуктом слияния бактерий и архей.
Ссылки по теме
- Микробиологи застали два вида архей за разделением – Lenta.ru, 22.02.2012
- Ученые выяснили образ жизни одноклеточных предков человека – Lenta.ru, 29.09.2010
- Земные микроорганизмы увеличили вероятность обнаружения жизни на Марсе – Lenta.ru, 05.10.2009
|
