Одноклеточные организмы долгое время были единственной формой жизни на планете. Всё изменилось около 800 миллионов лет назад — и теперь учёные из Чикагского университета впервые описали, какие именно молекулярные механизмы сделали возможной эту радикальную эволюционную трансформацию.
Исследование, опубликованное в Current Biology, раскрывает: переход к многоклеточности стал возможен благодаря белковому комплексу, уникальному для животных — центральному шпиндлину, состоящему из Kif23 и Cyk4, а также регуляторному белку Ect2. Вместе они изменили способ, которым делятся клетки.
«Мутация, нарушившая работу центрального шпиндина, которую мы изучали 25 лет назад, по сути повторила тот эволюционный путь, который привёл к возникновению многоклеточной жизни»
— Майкл Глотцер, руководитель исследования, Чикагский университет
У одноклеточных организмов деление заканчивается полным разъединением клеток. Но у животных благодаря этому белковому комплексу клетки иногда не отделяются окончательно — образуются прочные межклеточные мостики. Это открыло путь к стабильным клеточным колониям, из которых позже эволюционировали ткани и органы.
Особенно важным стало формирование зародышевой линии — специализированной ткани, из которой формируются половые клетки. Это стало универсальной чертой всех животных.
С помощью модели AlphaFold команда исследователей отследила происхождение этих белков у разных организмов и нашла их зачаточные формы у хоанофлагеллят — ближайших одноклеточных родственников животных.
Открытие не только заполняет критический пробел в понимании эволюции, но и имеет медицинское значение. Оно поможет глубже исследовать механизмы бесплодия и злокачественного роста, а также может стать основой для новых подходов в регенеративной медицине.
История многоклеточной жизни, как выяснилось, началась не с роста, а с остановки — с решения клеток не разойтись.
Источник: Current Biology
