Ученые открыли ген, без которого жизнь не продвинулась дальше бактерий

Канадские микробиологи обнаружили гены, общие для всех многоклеточных веществ, появление которых позволило примитивнейшим клеткам примерно миллиард лет назад начать расти в размерах и обособлять свои отдельные части в особые внутренние «органы».

Генетики выяснили, что мутации в генах, отвечающих за производство особых ферментов-киназ, позволили примитивнейшим клеткам примерно миллиард лет назад начать расти в размерах, что позволило появиться многоклеточной жизни, говорится в статье, опубликованной в Journal of Biological Chemistry.

«Если бы этот ген не дублировался и не мутировал во время эволюции наших предков, то тогда жизнь на Земле была бы совершенно иной сегодня. Скорее всего, ее самые продвинутые формы до сих пор представляли бы собой бактериальную слизь», — заявил Стивен Пелех (Steven Pelech) из университета Британской Колумбии в Ванкувере (Канада).

Пелех и его коллеги выяснили, что секрет эволюции многоклеточной жизни заключается в особом наборе генов из числа так называемых протеин-киназ, которые необходимы для сборки молекул, составляющих основу клеточных мембран всех животных, растений и грибов. Они пришли к такому выводу, сравнив и сопоставив структуру генов, содержащих в себе «инструкции» по сборке этих киназ, у человека и ряда других многоклеточных.

Данные ферменты, как объясняют ученые, играют роль внутренних переносчиков информации в клетке, меняя структуру ее белков таким образом, что они начинают передавать важные сигналы из одной органеллы клетки в другую ее часть.

Структура генов, кодирующих эти протеин-киназы, очень похожа друг на друга у почти всех живых организмов, что натолкнула Пелеха и его коллег на мысль, что данные ферменты могли быть «изобретены» еще первыми предками многоклеточных существ. Они проверили эти подозрения, попытавшись найти общий «корень» в генах киназ у человека, мушек-дрозофил, растений и червей, и найти его аналог в ДНК микробов.

Результатом этих поисков стало открытие того, что белок под названием глутаминил-тРНК синтаза и связанный с ним ген QARS являются прародителями всех протеин-киназ. Данный фермент и ген некоторые микробы-археи используют для сборки молекул так называемой транспортной РНК, управляющей процессом сборки белков в огранизме. По всей видимости, в ходе эволюции этот ген был несколько раз продублирован, и часть его копий мутировала в первые протеин-киназы, давшие начало многоклеточной жизни.

Источник: ria.ru