Sistemele de apărare găsite în toată viața complexă de pe Pământ provin de la „Asgard”.
Strămoșul plantelor, animalelor și ciupercilor a evoluat cu aproximativ 2 miliarde de ani în urmă, probabil dintr-un grup de microbi complecși numiti Asgard archaea – și am moștenit două proteine de apărare care luptă împotriva virușilor din aceste organisme unicelulare, sugerează o nouă cercetare.
„Acest studiu arată că, dacă vrem să înțelegem originile sistemului nostru imunitar, trebuie să includem în discuție arheea, în special arheea Asgard”, primul autor al studiului. Pedro Lopes Leãoun microbiolog la Universitatea Radboud din Olanda, a declarat Live Science într-un e-mail.
The arborele vieții este împărțit în trei domenii: Bacteria, Eukarya și Archaea. Bacteriile sunt celule mici, simple, fără nucleu. Eucariotele, dimpotrivă, își păstrează ADN-ul într-un nucleu și au „organele” specializate, cum ar fi mitocondriile și ribozomii, fiecare dintre ele îndeplinește funcții specifice. Și apoi există arheile microscopice, dar complexe, cărora le lipsesc nuclee și organele, dar folosesc energia în moduri similare cu eucariotele.
„Acești microbi sunt foarte interesanți, deoarece se aseamănă mai mult cu plantele și animalele (eucariote) decât cu bacteriile”, autorul principal al studiului. Brett Bakerprofesor asociat de biologie integrativă și științe marine la Universitatea din Texas din Austin, a declarat Live Science într-un e-mail.
În 2015, oamenii de știință au descris pentru prima dată a noua superfamilie de arhei care a depășit diferența între bacterii și eucariote. Denumite Asgard archaea deoarece au fost colectate dintr-un orificiu hidrotermal de adâncime din Arctica, cunoscut sub numele de „castelul lui Loki”, aceste celule. ne-a transformat înțelegerea evoluției vieții complexe.
Cercetările ulterioare au sugerat că toate eucariotele au evoluat din arhea Asgard care a trăit în urmă cu aproximativ 2 miliarde de ani.
Pentru a înțelege mai multe despre modul în care viața complexă a evoluat pentru prima dată, echipa lui Baker a cercetat mii de genomi din arborele vieții, identificând zeci de mii de „sisteme de apărare virală” sau gene care codifică proteinele care luptă împotriva virușilor.
Dintre acestea, s-au concentrat asupra genelor care codifică două clase de proteine: viperine și argonaute, care au apărut în fiecare domeniu al vieții.
La om, viperinele fac parte din sistemul de apărare înnăscut sau de primă linie al organismului. Au fost descriși pentru prima dată la oameni și joacă un rol în lupta împotriva unei game largi de viruși, de la hepatita C la HIV. Ele ajută la împiedicarea virușilor să facă copii ale proteinelor virale în interiorul celulelor infectate. Argonautele, pe de altă parte, au fost găsite pentru prima dată în plante care arată ca un calmar mic și împiedică virușii să-și facă copii prin tăierea materialului genetic.
Genele pentru ambele clase de proteine au fost găsite în întreaga gamă imensă de vieți studiate de echipa. Dar genele erau mult mai asemănătoare între arhee și eucariote decât între bacterii și celelalte două domenii.
În special, situsurile catalitice – părți cheie ale proteinelor care își îndeplinesc funcțiile esențiale – s-au schimbat foarte puțin în cele 2 miliarde de ani de când au evoluat pentru prima dată eucariotele, au raportat cercetătorii.
Descoperirile, publicate în iulie în jurnal Comunicarea naturiisugerează că aceste două tipuri de proteine imunitare au provenit inițial de la un strămoș vechi Asgardian.
Faptul ca locurile cheie de pe aceste proteine au evoluat atat de putin de-a lungul eonii „vorbeste despre faptul ca functioneaza bine”, a spus Baker.
Ca activitate ulterioară, echipa caută alte sisteme de apărare în acești microbi.