Порівняння геномів мітохондрій еукаріотів та морських бактерій SAR11 привело вчених до висновку, що SAR11 і мітохондрії походять від одного спільного предка.

Мільярди років тому сталася одна із найдивніших подій в історії життя на Землі: деяка бактерія ввійшла в еукаріотичну клітину на правах постійного симбіонта і перетворилася в клітинну органелу мітохондрію. Зараз мітохондрії виконують у клітині енергетичні функції, залишаючись певною мірою «державою в державі»: у них є своя ДНК, свій білковосинтезуючий апарат, який мало чим відрізняється від клітинного, і навіть у генетичному коді у них є свої особливості.

Вчені вже давно намагаються визначити, кого з бактерій можна назвати найближчими родичами мітохондрій, але дотепер усе обмежувалося лише більш-менш приблизними гіпотезами.

Дослідники з Університету Гаваїв і Орегонського університету (обидва - США), які почали масштабний пошук родичів мітохондрій, повідомляють у журналі Nature Scientific Report про те, що їхні пошуки виявились успішними. Вчені порівняли геноми різних супергруп еукаріотів (архепластидових водоростей, водоростей хромістів і найпростіших Excavata) з геномом бактерій SAR11. Ці альфапротеобактерії - родичі внутрішньоклітинних паразитичних бактерій рикетсій. Через рикетсій, здатних до внутрішньоклітинного паразитизму, альфапротеобактерії вважалися першими серед кандидатів на роль предків мітохондрій. Але, на відміну від рикетсій, бактерії групи SAR11 є вільноживучими морськими організмами, до того ж найчисленнішими (на їхню частку доводиться від чверті до половини всієї бактеріальної біомаси моря); домінуючий рід серед них - Pelagibacter. Їхня роль в екосистемі настільки велика, що не буде перебільшенням назвати їх відповідальними за кругообіг вуглецю на Землі.

Труднощі аналізу полягали в тому, що порівнювалися не окремі гени, а геноми. Але, за словами дослідників, саме такий підхід дозволив встановити найближчу спорідненість між мітохондріями та бактеріями SAR11. Фізіологія дозволяє їм легко потрапити в залежність до іншого організму, а численність цієї групи наводить на думку про те, що в минулому у SAR11 таких можливостей була безліч.

Швидше за все, як стверджують дослідники, і нинішні SAR11, і мітохондрії мають одного прямого предка. Якщо до цього додати ще й роль цих бактерій в екосистемі планети, то Pelagibacter цілком можна вподібнити міфічній черепасі, яка тримає на собі всю біомасу Землі.

За матеріалами: science.compulenta.ru