«Фактически все ныне существующие многоклеточные животные, растения и грибы не могут жить без кислорода. Мы открыли уникального паразита лососевых рыб, который не только потерял часть генов, связанных с кислородным дыханием, но и «изобрел» новый вариант бескислородного расщепления питательных веществ», – цитирует статью ТАСС.
Эукариоты – организмы со сложными клетками с обособленным ядром возникли в результате поглощения и ассимиляции их предками различных бактерий и архей. По мнению ученых, главной стадией этого процесса было появление митохондрий, клеточных «энергетических станций», которые синтезируют молекулы АТФ.
Митохондрии отделяются от остальной части клетки двойной мембраной и имеют свою собственную ДНК, а также систему синтеза белков. Биологи, отмечая важнейшую роль митохондрий, полагают, что их «приручение» произошло на самых ранних этапах эволюции многоклеточных живых организмов.
Ранее ученые считали, что митохондрии есть у всех эукариотических организмов. Однако есть такие существа, у которых их нет. К ним относятся некоторые подвиды омелы, грибки и простейшие, живущие в кишечнике и прочих бескислородных средах. Изучение этих организмов поможет узнать процесс возникновения митохондрий.
Ведущий научный сотрудник из университета штата Орегон в Корваллисе (США) Стивен Аткинсон и его коллеги выявили первый случай того, как многоклеточное животное, дальний родственник гидр и медуз, пережил подобную потерю и «изобрел» новую методику расщепления нутриентов.
Ученые сфокусировались на различии структуры генов, отвечающих за развитие митохондрий, в ДНК этих паразитических беспозвоночных существ. Биологи хотели выяснить, этапы происхождения «приручения» этих органелл и весь процесс эволюции эукариот в целом.
Однако ученые обнаружили пока единственный пример того, как многоклеточное животное полностью «разучилось» дышать. Биологи установили, что у паразита вида Henneguya salminicola полностью отсутствует набор генов, связанных с работой и сборкой новых митохондрий.
Паразит опирается на уникальную цепочку генов, позволяющую ему расщеплять сахара, не опираясь на ферменты, имеющиеся у митохондрий. Пока биологи точно не определили природу его метаболизма, однако ученые работают над этим.
Аткинсон и его коллеги отмечают, что уже на данный момент можно сказать, что этот набор генов отличается от цепочех ДНК, которые для своих нужд приспособили омела и другие эукариоты, разучившиеся «дышать». Биологи надеются, что исследования в этой области помогут создать препараты для борьбы с эпидемией Henneguya salminicola среди семги и других видов лососевых рыб.
Ранее в Бразилии исследователи нашли вирус, чей ДНК на 90 процентов состоит из неизвестных науке генов.