Клетки животных и растений получают энергию с помощью митохондрий. В мембранах этих органелл происходит сложносоставная реакция окисления органических веществ с запасанием энергии разрушенных химических связей в более удобной для клетки форме. Считается, что предками митохондрий были бактерии: у этих органелл есть свой геном, в смысле биосинтеза они довольно независимы от остальной клетки и вообще имеют много признаков того, что когда-то они были самостоятельными организмами. По одной из самых популярных версий, древние эукариоты захватили некие бактерии, но не переварили их, а заставили работать на себя.

Исследователи из Сиднейского университета (Австралия) придерживаются иной точки зрения. В 2004 году Натан Лоу с коллегами открыли бактерию, которую, с позволения Джорджа Лукаса, назвали Midichloria mitochondrii — в честь мистических частиц мидихлорианов, дарующий Силу лукасовским джедаям. Эти бактерии принадлежат к группе риккетсий. У M. mitochondrii есть одна особенность: они не просто проникают в клетку, но проникают в её митохондрии. Изучив геном «мидихлорианов», исследователи увидели, что эти бактерии располагают полным набором генов для создания жгутика, то есть имеют возможность для активного передвижения. При этом следует помнить, что все остальные бактерии семейства риккетсий неподвижны. Кроме того, у M. mitochondrii обнаружили гены ферментов, которые обеспечивают существование бактерий в анаэробных условиях.

До сих пор все попытки реконструировать предполагаемого предка митохондрий заканчивались описанием неподвижной и аэробной бактерии. Из-за неподвижности её легко было поймать, её аэробность была основой для постройки реакций дыхательной цепи митохондрий, но оставался вопрос: как такие бактерии выживали в относительно небогатой кислородом среде 2 млрд лет назад.

В статье, опубликованной в свежем номере журнала Molecular Biology and Evolution, исследователи предлагают альтернативную историю превращения бактерий в митохондрии. По их мнению, предки митохондрий были активно двигающимися паразитами, которые сами искали хозяев — древних эукариот. А их анаэробность помогала им выдерживать недостаток кислорода на доисторической Земле. Ну а спустя миллионы лет паразит и хозяин достаточно притёрлись друг к другу, чтобы жить вместе на исключительно взаимовыгодной основе.

Подготовлено по материалам Сиднейского университета.

Текст: Кирилл Стасевич