Бактерии открыли окно в прошлое

Некоторые бактерии умеют плавать, видоизменяться и переносить вирусы – и все эти способности исправно работают, несмотря на отсутствие у этих микроорганизмов ДНК. Исследование такого вида одноклеточных существ дает ученым возможность узнать, как выглядели первые представители органической жизни на Земле.

Фото: Бактерии открыли окно в прошлое

Теория о том, что при своем зарождении организмы не имели ДНК, находит множественные подтверждения в ходе различных исследований. Для обозначения подобных форм существования в лексиконе ученых давно появился термин «РНК-мир».

Микробиологи из Йельского университета изучили, как бактерии обретают свои необычные свойства, и это знание позволит заглянуть в далекое прошлое и представить себе ранние формы жизни. Оказалось, что одноклеточные могут активизировать свои навыки при помощи РНК, которые принято считать побочным набором кислот, интерпретирующим команды ДНК и создающим протеины.

Конечно, протеины исключительно важны для функционирования любого организма, однако функции РНК тем не ограничиваются. Эти кислоты также играют неожиданно большую роль во всех проявлениях клеточной активности.

Исследования американских ученых наглядно продемонстрировали, что не всегда для работы фундаментальных способностей клеток нужны протеины. Руководитель проекта профессор Рональд Брикер уверен, что подобный внутриклеточный механизм был свойственен и обитателям древнего мира.

Главным результатом работы Брикера и его подопечных стало описание процесса переключения молекул РНК, известных под названием цикличный дигуанилейт (di-GMP). Эти крошечные компоненты РНК отвечают за включение и выключение работы тех или иных генов, и именно их деятельностью обусловлены умения бактерий плавать, застывать на месте и объединяться с другими одноклеточными в симбиотичный организм – биофильм.

Цикличные дигуанилейты состоят всего из двух мельчайших компонентов РНК – нуклеотидов, однако способны запускать огромную (по клеточным меркам) структуру – рибопереключатель. Этот элемент РНК обычно занимается тем, что, получив инструкции от ДНК, определяет – какие гены включить. В случае бактерий, когда нет источника команд, рибопереключатель становится объектом манипуляций дигуанилейтов.

Полученные результаты исследования помогут ученым узнать больше о структуре клеток и об их функционировании. Кроме того, на основании полученных данных, возможно, получится воссоздать картину зарождения органической жизни на Земле.

Сам Брикер сравнил свои открытия с поисками Эльдорадо. «Мы представляли, что где-то в этих джунглях находится затерянный РНК-город. И мы просто пошли в нужном направлении и нашли его», - говорит ученый.