Вирусы стали причиной появления секса

Ученые заявили о том, что гены, которые управляют слияние половых клеток, теоретически могли попасть в клетки древних предков человека за счет вирусов, которые использовали их аналоги для того, чтобы проникнуть в организм.

Как отмечает Уильям Снелл, ученый из американского университета Мэриленда, природой создано немало способов, при помощи которых одна клетка может сливаться с другими. Самый древний белок такого типа, который применяют для размножения множество организмов на нашей планете, по своей структуре идентичен молекуле, которую используют вирусы лихорадок Зика или денге для того, чтобы проникнуть в клетки человеческого организма. Вполне возможно, что данное вещество в далеком прошлом в первичном океане Земли существовало в больших объемах.

Основная особенность не только многоклеточных организмов, но и их одноклеточных сородичей заключается в их умении размножаться половым путем, за счет объединения клеток и обмена генетическим материалом. В многоклеточных организмах происходит слияние специальных половых клеток, одноклеточные организмы просто сливаются между собой, образуя новые группы клеток, делясь на части.

По словам Снелла, между учеными давно происходят активные споры относительно того, с какой целью появилось половое размножение. Большинство современных ученых-эволюционистов уверены в том, что причина появления секса была очень и очень простой – таким образом животные получили возможность значительно быстрее приспособиться к появлению новых инфекций и паразитов, жизненный цикл которых значительно короче, нежели у многоклеточных организмов. В то же время, ученые совершенно не знают, каким образом наши предки приобрели подобное умение.

Снеллу и его коллегам удалось отыскать неожиданный ответ на данный вопрос. Произошло это в процессе изучения структуры белка, который используется яйцеклетками и сперматозоидами для слияния между собой. Ученых интересовала работа одного и таких соединений, которую биологи назвали НАР2. Это соединение имеется в клетках одноклеточных организмов, некоторых насекомых и водорослей, что может указывать на наличие подобного гена у всех организмов с обособленным ядром.

Согласно наблюдениям за малярийными плазмодиями, часть одноклеточных существ применяют этот ген для проникновения в клетки человеческого организма. Это позволило предположить, что во время секса слияние клеток изначальной функцией не было.

Приняв эту мысль за основу, исследователи провели сравнение между структурой НАР2 и другими белками, которые некоторые патогенны и вирусы применяют для заражения клеток. Как было установлено, по своей структуре НАР2 оказался полностью идентичен тем белкам, которые используются вирусами, чтобы проникнуть внутрь клеток, за исключением единственного различия в ключевой части белка.

После того, как ученые исправили это несоответствие, те клетки водорослей, которые использовались для экспериментов, утратили способность размножаться половым путем – они продолжали сцепливаться между собой, однако процесс слияния завершить не могли. Таким образом, ученые сделали вывод о том, что способность к размножению половым путем предкам человека случайно подарили вирусы в процессе очередного витка развития и противостояния между собой.

Данное открытие, кроме объяснения эволюционных корней секса, по словам Снелла, имеет большое значение и вызывает большой интерес ученых и с практической точки зрения. Множество возбудителей таких заболеваний, как токсоплазмоз, малярий или сонная болезнь, используют белок НАР2, и его блокирование позволит сделать человеческие клетки неуязвимыми для проникновения внутрь них этих паразитов. Более того, блокирование этого же белка в яйцах насекомых поможет сделать их бесплодными, а эту особенность, в свою очередь, можно использовать в процессе защиты полей от большого количества вредителей.

Просмотров страницы: 275