Биолози от Калифорнийския университет, Сан Диего и Сан Франциско са открили доказателства, че сложни живи организми, включително хора, са се появили от вируси. Учените са открили, че бактериофагите, които са смъртоносни за бактериите, веднъж вътре в микробите, създават структури, подобни на клетъчното ядро в еукариотите. Статията на изследователите е публикувана в списание Science.
Еукариотите са голяма група организми, които са изградени от клетки с ядро. Тази органела съдържа генетична информация под формата на ДНК молекули. Тази структура прави генома (набор от гени и интергенни региони) по-защитен от различни процеси, протичащи в клетката, и позволява той да бъде по-сложен. Появата на ядрото се счита за една от причините за появата на многоклетъчни растения и животни. Нито една от съществуващите хипотези за произхода на органелата, включително тази, която предполага участието на бактериофаги, не получи широко признание сред учените.
Учените са визуализирали размножаването на вирусни частици вътре в бактерията Pseudomonas chlororaphis. За да направят това, те идентифицират важни бактериофагични протеини, участващи в този процес, и ги комбинират със зелен флуоресцентен протеин (GFP), за да определят местоположението на молекулите в клетката на микроба чрез излъчване на светлина. Оказа се, че един от най-активните вирусни протеини е gp105. Тези молекули се комбинират в защитна капсула, която заобикаля ДНК на бактериофага и му позволява да се размножава. Друг протеин, PhuZ, образува вретено, което държи капсулата в центъра на микроба. Цялата структура наподобява клетъчно ядро, което липсва на бактериите.
Изследователите заключават, че ДНК на бактериофага трябва да участва в синтеза на РНК молекули, които напускат капсулата и отиват към рибозомите. Последните участват в сглобяването на вирусни протеини и образуването на зрели бактериофаги. Подобен процес протича в клетки с ядро, където ДНК е образец за синтеза на месинджър РНК, който от своя страна осигурява синтеза на протеини, кодирани в гени.
Според учените, резултатите от изследването ще помогнат да се разбере как прости живи организми, като бактерии, биха могли да се развият в сложните многоклетъчни същества, които живеят на Земята в момента.