Биолози от Китай и САЩ създадоха синтетична бактерия, подобна на предците на митохондриите - енергийните централи на клетките на човека, животните, гъбите и растенията. Резултатите от опитите с бактерията са представени в PNAS.
"Тези изкуствени организни ни позволяват да проверим двете ключови теории за еволюцията на живота — прехода от света на РНК в света на ДНК, съшо така как са се появили предците на многоклетъчните животни. те ни позволяват да търсим отговорите на еволюционни въпроси, смятани за нерешими в миналото", казва Питър Шулц (Peter Schultz) от Института Скрипс в Ла Хоя.
Според съвременната наука еукариотите — сложни клетки с обособено ядро и пълен комплект други органели, са се появили при асимилацията на различни бактерии и археи. Митохондриите са типичен пример за това. Те са отделени от останалата част от клетката с двойна мембрана, подобна на обвивката на бактериите, имат собствена ДНК и система за синтез на протеини (АТФ). Фотосинтезиращите органели на растенията - хлоропластите, имат аналогично естество. "Опитомяването" на митохондриите е било ключов момент в еволюцията на нашите едноклетъчни прародители, смятат биолозите.
Митохондриите играят ключова роля за живота на клетките и на човека, и на всички останали еукариоти, затова много учени днес смятат, че това "опитомяване" е станало в най-ранните етапи на еволюцията на многоклетъчните живи същества, преди те да се обособят на животни, гъби и растения.
Шулц и колегите му за първи път създават "инструмент", с който да проверят така ли е това и да разберат как бактерите са проникнали и заживяли като митохондрии в клетките на предците на всички живи същества в древни времена - теорията за ендосимбиозата.
Изследователите модифицирaли кардинално ДНК на обикновена чревна пръчица, като и добавили гени за синтеза на АТФ и изхвърлили всичко излишно. Направили също така бактерията зависима от постъпването на определени хранителни вещества от клетката - приемник.
Синтетичната "митохондрия" не можела да произвежда сама витамин В1, критично важен за оцеляването и размоножаването на бактериите, в генома ѝ липсват и много други критично важни гени.
Модифицираните бактерии учените поставили в клетки дрожди, които били също променени. Дрождите имали нефункциониращи митохондрии, така че били лишени от приток на АТФ и обречени на стагнация или смърт.
Ако теориятя за "опитомяването" е вярна, в тази ситуация изходът би бил дрождите без митохондрии биха започнали да съжителстват със синтетичната "митохондрия". Освен това нейната обвивка била модифицирана, за да не бъде забелязана от имунната система на приемника, но и да не може да живее във външна среда самостоятелно.
Действително всичко се случило точно така - появата на модифицираната бактерия в клетките на умиращите дрожди ги оживила. Те започнали цикъл на размножаване, пренасяйки в поколението новите си "митохондрии". Никакви проблеми не били установени в работата на синтетичните митохондрии през над 40 цикъла на деление на дрождите.
В този експеримент биолозите "помогнали" на митохондрията с проникването в клетката "приемник", при следващи експерименти те възнамеряват да проучат как това се е случило в древността.
