До середины 1970?х микробиологи классифицировали одноклеточных по внешним признакам: палочки или кокки, способность окрашиваться по Граму, выбор питательного субстрата

До середины 1970?х микробиологи классифицировали одноклеточных по внешним признакам: палочки или кокки, способность окрашиваться по Граму, выбор питательного субстрата. Систематика держалась на зыбкой почве — две бактерии, одинаковые под микроскопом, могли состоять в более дальнем родстве, чем человек и амёба. Карл Вёзе из Иллинойского университета решил заменить гадания на точную меру: он взялся сравнить все живые организмы по одному универсальному тексту — рибосомной РНК. Эта молекула есть у каждой клетки, выполняет одну и ту же работу (собирает белки) и меняется крайне медленно, потому что ошибки в ней фатальны.

Вёзе и Джордж Фокс расшифровали РНК у десятков микробов, включая метаногенов — те попали в выборку случайно, как рядовые культуры, которые всегда лежат в лабораторном холодильнике. Когда компьютер выстроил эволюционное древо по этим последовательностям, на бумаге проявились не две ветви (бактерии и эукариоты), а три. Метаногены и несколько сходных с ними организмов образовали отдельный ствол, который Вёзе окрестил архебактериями, а позже — археями. Коллеги отнеслись к новости с усмешкой: слишком невероятно, что полвека изучали одну группу прокариот, а на деле их оказалось две, и одна — ближе к нам, чем к кишечной палочке.

Внешне археи — точные копии бактерий: те же размеры, те же формы, отсутствие ядра. Под микроскопом их не различить, однако химия клеточной оболочки выносит их за пределы всех остальных доменов. У бактерий, эукариот и любого другого живого существа мембрана собрана из жирных кислот, связанных с глицерином сложноэфирными связями. У архей вместо кислот — разветвлённые спирты, а связь простая эфирная, что делает мембрану настолько прочной, что её фрагменты сохраняются в осадочных породах миллионы лет и служат геологам биомаркерами, а так же способны при жизни выдерживать кислоту, давление и кипение.

Но парадокс в другом. Информационная машинерия клетки — ферменты, которые копируют ДНК, переписывают её в РНК и собирают белки, — у архей почти неотличима от эукариотической. У бактерий эти белки совершенно иного происхождения, будто собраны из другого конструктора. Выходит, археи сочетают бактериальную внешность, эукариотическую «начинку» управления наследственностью и собственную уникальную броню — такую мембрану, какой нет ни у кого другого. Именно этот химерический набор признаков и заставил Вёзе выделить их в третий домен, равноценный двум остальным.

Интересно, что открытие произошло не в результате экспедиции в труднодоступные источники — Вёзе просто хотел навести порядок в таксономическом хаосе. Он не искал новую форму жизни, он искал единицу измерения родства. А нашёл, что треть живого мира всё это время стояла на виду, замаскированная под привычных бацилл, и ждала, пока кто-нибудь догадается прочитать её генетический паспорт.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: vk.com

Комментарии: