Biolodzy z University of California, San Diego i San Francisco znaleźli dowody na to, że złożone organizmy żywe, w tym ludzie, wyłoniły się z wirusów. Naukowcy odkryli, że bakteriofagi, które są śmiertelne dla bakterii, gdy znajdą się wewnątrz drobnoustrojów, tworzą struktury podobne do jądra komórkowego u eukariotów. Artykuł badaczy został opublikowany w czasopiśmie Science.
Eukarionty to duża grupa organizmów zbudowana z komórek z jądrem. Te organelle zawierają informację genetyczną w postaci cząsteczek DNA. Taka struktura sprawia, że genom (zestaw genów i regionów międzygenowych) jest bardziej chroniony przed różnymi procesami zachodzącymi w komórce i sprawia, że jest on bardziej złożony. Pojawienie się jądra jest uważane za jedną z przyczyn pojawienia się wielokomórkowych roślin i zwierząt. Jednak żadna z istniejących hipotez dotyczących pochodzenia organelli, w tym ta zakładająca udział bakteriofagów, nie spotkała się z szerokim uznaniem naukowców.
Naukowcy zwizualizowali namnażanie się cząstek wirusa wewnątrz bakterii Pseudomonas chlororaphis. Aby to zrobić, zidentyfikowali ważne białka bakteriofagów zaangażowane w ten proces i połączyli je z białkiem zielonej fluorescencji (GFP), aby określić położenie cząsteczek w komórce drobnoustroju poprzez emisję światła. Okazało się, że jednym z najbardziej aktywnych białek wirusowych jest gp105. Te cząsteczki łączą się w ochronną kapsułkę, która otacza DNA bakteriofaga i umożliwia mu replikację. Inne białko, PhuZ, tworzy wrzeciono, które utrzymuje kapsułkę w środku drobnoustroju. Cała struktura przypomina jądro komórkowe, którego brakuje bakteriom.
Naukowcy doszli do wniosku, że DNA bakteriofaga musi uczestniczyć w syntezie cząsteczek RNA, które opuszczają kapsułkę i trafiają do rybosomów. Te ostatnie biorą udział w tworzeniu białek wirusowych i tworzeniu dojrzałych bakteriofagów. Podobny proces zachodzi w komórkach z jądrem, gdzie DNA jest matrycą do syntezy informacyjnego RNA, który z kolei zapewnia syntezę białek kodowanych w genach.
Zdaniem naukowców wyniki badań pomogą zrozumieć, w jaki sposób proste żywe organizmy, takie jak bakterie, mogą ewoluować w złożone stworzenia wielokomórkowe, które żyją obecnie na Ziemi.
