На первых местах в списке главных научных прорывов года от Science – лекарства

На первых местах в списке главных научных прорывов года от Science – лекарства. Оно и понятно, но что насчет фундаментальных открытий? Вот одно, тоже из этого списка, особенно меня заинтересовавшее.

Как известно, крупнейшие события в эволюции – это образование огромных (в сравнении с бактериями) сложных клеток, из которых состоим мы и все прочие многоклеточные, - в наших клетках даже есть аналоги внутренних органов, органеллы. Это случилось благодаря эндосимбиозу – предки хлоропластов и митохондрий начали жить внутри других клеток, постепенно теряя собственные гены, которые частично переходили в геном клетки-хозяина.

Так вот, оказывается, в этом году обнаружили третий тип таких микробов-эндосимбионтов, решивших окончательно стать частью другой клетки, превратиться в органеллы. В клетках одноклеточной морской водоросли B. Bigelowii нашли «нитропласты» - новый тип органелл, фиксирующих азот из атмосферы, превращая его в аммиак, который растения могут использовать для производства белков и других важных молекул. В отличие от хлоропластов и митохондрий, ставших органеллами пару миллиардов лет назад, нитропласты появились совсем недавно, - сто миллионов лет назад, в результате партнерства морских водорослей и азотфиксирующих цианобактерий. С помощью симбиоза с такими бактериями азот обычно добывают растения, известна и еще одна водоросль, в которой живет цианобактерия-эндосимбионт.

Но клетки B. Bigelowii не просто впустили в себя азотфиксирующие бактерии – в результате совместной эволюции бактерии уже не могут жить вне водоросли, они потеряли ряд генов и биохимических способностей, используют белки клетки-хозяина и размножаются по ее графику. В то же время, ни один ген бывшей бактерии не встроился в геном хозяина – исследователи считают, что просто не успел, мало времени прошло. То есть бывшая бактерия еще не до конца превратилась в полноценную органеллу, а только превращается.

Открытие, хоть и фундаментальное, создает новые возможности для биоинженерии, - представляю, например, гигантские и суперплодородные растения с нитропластами в клетках.

На фото - та самая водоросль, а стрелочка указывает на нитропласт в ней.

Источник: vk.com

Комментарии: