Одиночная мутация могла вызвать многоклеточную жизнь

Одиночная мутация могла вызвать многоклеточную жизнь

Миллионы лет назад в ДНК наших предков произошло очень важное изменение — или ошибка — и это может объяснить, почему мы все здесь. Одноклеточные организмы, плавающие в первозданном море, были единственными живыми существами на всей планете. Но в какой-то момент клетки начали объединяться, чтобы создать объекты с двумя, десятью и, в конечном итоге, миллионами клеток. Это привело к появлению организмов, содержащих различные виды клеток, которые проложили путь к созданию тканей и органов и, в конечном итоге, к жизни, какой мы ее знаем.

Исследователи сосредоточились на важной части деления клеток — митоза, во время которого две дочерние клетки, созданные посредством деления клеток, располагаются в правильной ориентации внутри ткани. Белковые структуры, называемые митотическими веретенами, играют важную роль в этом процессе, потому что они выстраивают дочерние клетки с маркерными белками на клеточной стенке.

Если веретено не ориентировано должным образом, это может привести к повреждению ткани и раку. У многих животных древний белок контролирует ориентацию веретена, чтобы обеспечить его правильное положение. Если исследователи обнаружат, когда эти древние белковые структуры развили способность позиционировать веретена, они могли бы точно определить происхождение многоклеточной жизни.

Исследователи начали свою детективную работу с изучения класса одноклеточных организмов, называемых хоанофлагеллятами, которые также являются ближайшими живыми одноклеточными родственниками животных. Хоанофлагелляты живут в морской воде и используют жгутик, чтобы перемещаться по окружающей среде и находить пищу.

Хотя каждый хоанофлагеллят одноклеточный, они часто объединяются в группы, образуя многоклеточную колонию для питания определенными продуктами. Многочисленные клетки, работающие вместе для выполнения особой задачи, в основном функционируют как наши органы. Таким образом, исследователи предположили, что должны быть генетические изменения, которые позволят отдельным клеткам узнавать друг друга и объединяться. Чтобы найти этот переломный момент, исследователям нужно было совершить некоторое молекулярное путешествие во времени.

Исследователи использовали технику, называемую реконструкцией наследственного белка, которая сочетает в себе изучение последовательности генов с компьютерными алгоритмами, чтобы заглянуть в прошлое на миллионы лет. Техника сдвигает эволюцию в обратном направлении и постепенно сужает мутации до общего предка. Проработав цепочку из более чем 40 организмов, они смогли различить, когда произошли ключевые мутации. Что еще более важно, техника позволила им создать клетки с одинаковой ДНК. С помощью этих "воскрешенных" клеток они идентифицировали одну мутацию, которая изменила способ функционирования определенного белка.

Вместо того, чтобы работать как ферменты, которые вызывают реакции внутри клетки, измененные белки стали тем, что известно как домен белка. Другими словами, белки могут связываться с другими белками, что является важным навыком для клеток, которые хотят работать вместе, а не действовать в одиночку. Сегодня этот важный белковый домен присутствует во всех геномах животных и работает каждый раз, когда клетка делится, что происходит миллионы раз в день. Выводы команды могут также привести к новому пониманию рака и других заболеваний.

Фото: idolbin. com

Спецконтейнеры для утилизации одноразовых масок и перчаток появятся в отелях Сочи

Спецконтейнеры для утилизации одноразовых масок и перчаток появятся в отелях Сочи

Корпорация "Росхимзащита" начала установку антибактериальных контейнеров с системой сбора и обезвреживания СИЗ в отелях, организациях общепита и других общественных местах Сочи.

Необычные гостиницы ждут своих постояльцев на курорте

Необычные гостиницы ждут своих постояльцев на курорте "Роза Хутор"

Несколько необычных гостиниц открылись в комплексе "Моя Россия" курорта "Роза Хутор".

Клювый кит установил рекорд по погружению в воду среди млекопитающих

Клювый кит установил рекорд по погружению в воду среди млекопитающих

Раньше биологи считали, что животные могут погружаться почти на 3000 метров и в течение 33 минут находиться под водой.

Крысы могут смеяться, когда их щекочут

Крысы могут смеяться, когда их щекочут

Учёные из Бристольского университета щекотали крыс и записывали их смех.