Группе биологов во время лабораторных исследований впервые удалось превратить свободноживущую бактерию во внутриклеточного симбионта, повторив эволюционную историю появления митохондрий.

С помощью этого опыта ученые смогли выяснить точный механизм появления митохондрий. В эксперименте биологи использовали дрожжи S. cerevisiae и бактерии кишечной палочки E. coli.

Напомним, что митохондрии — это преобразователи и поставщики энергии, с помощью которой клетки организма могут выполнять свои функции. Они окружены собственными двойными мембранами и даже содержат небольшой собственный геном, многими чертами напоминающий геном некоторых бактерий.

Ранние исследования показывали, что митохондрии, вероятно, когда-то были свободноживущими бактериями, которые около 1,5 миллиарда лет назад слились с клеткой археи и образовали неразрывную связь.

Со временем образовавшаяся клетка стала самостоятельным эукариотом и дала начало растениям, грибам и животным. Как именно это происходило — выяснили специалисты в новом исследовании.

© Wikipedia

Превращение свободноживущих микробов во внутриклеточных симбионтов оказалось куда проще, чем мы ожидали. Во время эксперимента мы «отключили» собственные митохондрии дрожжей, а также гены кишечной палочки, позволяющие бактерии синтезировать необходимый им витамин В1. Это позволило организмам обменяться нужными веществами друг с другом, — пояснили авторы исследования.

После этого ученые лишь добавили в бактерии транспортные белки, которые перенесли в мембрану кислоты, участвующие в обмене энергии и веществ в нашем организме.

Через определенный промежуток времени эти бактериальные клетки разрушались и переваривались клеткой «хозяина», но биологи внесли в дрожжи гены белков SNARE, взятые у хламидий.

Это позволило кишечным палочкам выжить внутри дрожжей в течение нескольких поколений.