WikiSort.ru - Не сортированное

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте

Вирусный эукариогенез — гипотеза происхождения эукариотического клеточного ядра в результате эндосимбиоза крупных ДНК-содержащих вирусов и метаногенных прокариот (архей). На основе вируса сформировалось ядро эукариотического типа, которое затем включило в свой геном гены хозяина и, в конечном итоге, перехватило управление клеткой. Гипотеза была предложена Филиппом Беллом в 2001 году[1] и получила дополнительную поддержку при исследовании механизмов синтеза белка у крупных ДНК-содержащих вирусов, таких, как мимивирусы.

Исследования генома и открытие вирусов со сложными ДНК могут указывать на то, что они играли определённую роль в формировании эукариотических ядер. Гипотетически, вирусы могут быть предками современных эукариотических клеток, косвенным свидетельством является универсальность кода ДНК для всех живущих ныне эукариот и прокариот.[2]

Гипотеза

Так же, как и ДНК-содержащие вирусы, ядро эукариот содержит линейные хромосомы со специфическими последовательностями на их концах (хромосомы прокариот - кольцевые). В обоих случаях мРНК кэпирована, а трансляция и транскрипция происходят раздельно. Эукариотические ядра также способны к цитоплазматической репликации. Некоторые крупные вирусы обладают собственной РНК-полимеразой.[2] Перенос "инфекционных" ядер был документирован у многих паразитических красных водорослей. [3] Сложные эукариотические ДНК-вирусы могли возникнуть из подобных ядер.

Гипотеза вирусного происхождения эукариот предполагает, что эукариоты состоят из трёх предковых элементов: вирусный компонент, от которого произошло современное эукариотическое ядро; прокариотическая клетка, от которой эукариоты унаследовали цитоплазму и клеточную мембрану; а также ещё одна прокариотическая клетка, от которой произошли митохондрии и хлоропласты путём эндоцитоза. Возможно, клеточное ядро образовалось под воздействием нескольких заражений архейной клетки, уже содержащей бактерию — предшественника митохондрий, лизогенным вирусом.[4] В рамках гипотезы предложена модель эволюции эукариот, в которой вирус, сходный с современным вирусом оспы, развился в клеточное ядро путём включения генов из бактерии и археи-хозяина. Постепенно этот вирус стал основным хранилищем информации в клетке, которая сохранила способности к трансляции генов и жизнеспособности. Внутриклеточная бактерия сохранила способность производить энергию в форме АТФ, также передав часть своих генов ядру. На вирусное происхождение эукариотических ядер может указывать возникновение полового размножения и мейоза в клеточном цикле. В то же время, эта теория остаётся противоречивой, необходимы дополнительные экспериментальные доказательства с использованием вирусов архей, так как они, вероятно, наиболее сходны с современными эукариотическими ядрами.[5]

В 2006 году было высказано предположение, что переход от РНК к ДНК геномам впервые произошел среди вирусов.[6] В таком случае ДНК-вирус мог предоставить РНК-содержащему хозяину систему хранения генетической информации, основанную на ДНК.[2] Причем первоначально наличие у вируса ДНК-генома позволяло ему защитить свою наследственную информацию от ориентированных на работу с РНК ферментов хозяина. Согласно гипотезе, археи, бактерии и эукариоты получили свою основанную на ДНК систему хранения информации от разных вирусов.[6] При этом РНК-содержащий предшественник эукариот был наиболее сложно организован и обладал механизмами процессинга РНК. Было также предположено вирусное происхождение теломеразы и теломеров — ключевых элементов репликации эукариотической клетки.

В пользу гипотезы свидетельствует ряд фактов. Например, спиральные вирусы с билипидной мембраной имеют отчётливое сходство с простейшими клеточными ядрами (ДНК-хромосомой, инкапсулированной в липидную мембрану). Теоретически, крупный ДНК-вирус может взять под контроль бактериальную или архейную клетку, вместо репликации и уничтожения клетки-хозяина. Вирус, эффективно контролирующий молекулярный механизм клетки-хозяина, сам становится чем-то вроде «ядра», успешно обеспечивая своё выживание процессами митоза и цитокинеза.

Примечания

  1. ↑ Philip John Livingstone Bell (2001). “Viral eukaryogenesis: Was the ancestor of the nucleus a complex DNA virus?”. Journal of Molecular Evolution. 53 (3): 251—256. DOI:10.1007/s002390010215. PMID 11523012.
  2. 1 2 3 Claverie, Jean-Michel (2006). “Viruses take center stage in cellular evolution”. Genome Biology. 7 (6): 110. DOI:10.1186/gb-2006-7-6-110. PMC 1779534. PMID 16787527.
  3. ↑ Goff, Lynda J.; Coleman, Annette W. (1995). “Fate of Parasite and Host Organelle DNA during Cellular Transformation of Red Algae by Their Parasites”. The Plant Cell Online. 7 (11): 1899—1911. DOI:10.1105/tpc.7.11.1899. JSTOR 3870197. PMC 161048. PMID 12242362.
  4. ↑ Witzany, Guenther (2008). “The viral origins of telomeres and telomerases and their important role in eukaryogenesis and genome maintenance” (PDF). Biosemiotics. 1: 191—206. DOI:10.1007/s12304-008-9018-0.
  5. ↑ Philip John Livingstone Bell (2006). “Sex and the eukaryotic cell cycle is consistent with a viral ancestry for the eukaryotic nucleus”. Journal of Theoretical Biology. 243 (1): 54—63. DOI:10.1016/jjtbi200605015.
  6. 1 2 Forterre, Patrick (2006). “Three RNA cells for ribosomal lineages and three DNA viruses to replicate their genomes: A hypothesis for the origin of cellular domain”. Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (10): 3669—74. Bibcode:2006PNAS..103.3669F. DOI:10.1073/pnas.0510333103. JSTOR 30048645. PMC 1450140. PMID 16505372.

Ссылки

Литература

  • Claverie, Jean-Michel (2006). "Viruses take center stage in cellular evolution". Genome Biology 7 (6): 110. doi:10.1186/gb-2006-7-6-110. PMC 1779534. PMID 16787527.
  • Goff, Lynda J.; Coleman, Annette W. (1995). "Fate of Parasite and Host Organelle DNA during Cellular Transformation of Red Algae by Their Parasites". The Plant Cell Online 7 (11): 1899–1911. doi:10.1105/tpc.7.11.1899. JSTOR 3870197. PMC 161048. PMID 12242362.
  • Forterre, Patrick (2006). "Three RNA cells for ribosomal lineages and three DNA viruses to replicate their genomes: A hypothesis for the origin of cellular domain". Proceedings of the National Academy of Sciences 103 (10): 3669–74. Bibcode 2006PNAS..103.3669F. doi:10.1073/pnas.0510333103. JSTOR 30048645. PMC 1450140. PMID 16505372.


Это заготовка статьи по эволюционной биологии. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии