Vageningen Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Struktur məlumat, daha çox ökaryotik ən yaxşı hitləri bərpa edir. Kredit: Nature Microbiology (2026). DOI: 10.1038/s41564-026-02273-y

Təkhüceyrəli əcdadımız bitkilərin, heyvanların və ya oksigenlə zəngin okeanların olmadığı bir dünyada yaşayırdı. Buna baxmayaraq, bu sadə görünən mikroorqanizm mürəkkəb həyata doğru ilk addımlarını atdı. Bu əcdaddan bu gün bildiyimiz bütün çoxhüceyrəli (mürəkkəb) həyat yarandı: mayadan tutmuş mavi balinalara qədər, ümumilikdə eukaryotlar kimi tanınan. Bu orqanizmlər nüvə və hər biri fərqli funksiyaları yerinə yetirən digər ixtisaslaşmış strukturlar kimi ixtisaslaşmış strukturları ehtiva edən hüceyrələrdən qurulub.

Uzun müddətdir ki, alimlər təkhüceyrəli əcdadın özünün nisbətən sadə olduğunu, insan hüceyrələrinin mürəkkəbliyindən çox uzaq bir bakteriyaya bənzər ibtidai hüceyrə olduğunu düşünürdülər. Yeni tədqiqatlar fərqli bir mənzərə ortaya qoyur – mikrob əcdadımız artıq təəccüblü dərəcədə geniş molekulyar alətlər dəstinə sahib ola bilər. Tapıntılar Nature Microbiology and Nature jurnalında dərc olunub .

Uzaq əmiuşaqlar

Heç kim mikrob əcdadımızın yaşadığı ana qayıda bilmədiyi üçün tədqiqatçılar fərqli bir yanaşma tətbiq etməli oldular. Wageningen Universiteti və Tədqiqat Mərkəzinin Mikrobiologiya professoru və hər iki nəşrin həmmüəllifi Thijs Ettema izah edir: “Biz eyni ortaq əcdaddan gələn iki qrup orqanizmi öyrənirik.”

Bir tərəfdə insanlar, heyvanlar və göbələklər də daxil olmaqla eukaryotlar, digər tərəfdə isə cəmi on il əvvəl dərin dəniz çöküntülərində kəşf edilmiş təkhüceyrəli mikroorqanizmlər olan Asgard arxeyası yerləşir. Hər iki nəsil ortaq bir əcdada sahib olduğundan, Asgard arxeyası və insanlar uzaq təkamül qohumları hesab edilə bilər.

Tədqiqatçılar Çinin Bohai dənizindən və Kaliforniya körfəzindən 400-dən çox müxtəlif Asqard arxeyasından genetik material toplayaraq onların genetik məlumatlarını oxudular. Yalnız DNT ardıcıllığına əsaslanaraq, eukaryotlarla oxşarlıq məhdud görünürdü. Bu, təəccüblü deyil: hər iki qrup təxminən 2 milyard illik təkamüldən keçib və bu müddət ərzində onların DNT-si tədricən dəyişib. Buna görə də tədqiqatçılar diqqətlərini DNT-dən hüceyrələrin içərisində işi yerinə yetirən DNT tərəfindən kodlanan molekulyar maşınlar olan zülallara yönəldiblər. Ettema deyir: “Xüsusilə, biz zülal quruluşuna diqqət yetirdik”.

Zülal strukturlarının müqayisəsi

Hər bir zülal müəyyən bir üçölçülü quruluşa qatlanır; bu forma onun funksiyasını müəyyən edir. Bu cür zülal strukturları təkamül zamanı DNT ardıcıllıqlarına nisbətən daha yavaş dəyişməyə meyllidir. AlphaFold kimi süni intellekt vasitələrindən istifadə edərək tədqiqatçılar 35.000-dən çox Asgard arxeal zülalının 3D strukturlarını proqnozlaşdırdılar və onları eukaryotlarda olan zülallarla müqayisə etdilər.

Nəticə? Asgard arxeyasında əvvəllər yalnız eukaryotlarda mövcud olduğu düşünülən təxminən 1300 zülal var. Bunlar hüceyrədaxili daşınma və saxlama kimi proseslərdə, eləcə də hüceyrə bölmələrinin – insanlarda və digər eukaryotlarda mürəkkəb hüceyrələrin xarakterik əlamətlərinin əmələ gəlməsində iştirak edən zülallardır. Bu zülallar hər iki təkamül nəslində meydana gəldiyindən, çox güman ki, ortaq əcdadlarından miras qalıblar. “Bu o deməkdir ki, mikrob əcdadımız əvvəllər düşündüyümüzdən daha geniş bir eukaryot alət dəstinə sahib idi”, – Ettema deyir.

Bu, artıq mikroskop altında aparılan müşahidələrlə ehtiyatla dəstəklənir. Laboratoriyada Asgard arxeyalarını yetişdirmək çətin olaraq qalır, Ettema izah edir ki, onlar təbii olaraq oksigensiz mühitlərdə yaşayırlar, son dərəcə yavaş böyüyürlər və bəzən yalnız bir dəfə bölünmək üçün həftələr çəkirlər. Buna baxmayaraq, tədqiqatçılar onları nəzarətli şəraitdə yetişdirməkdə getdikcə daha çox uğur qazanırlar. Mikroskopiya tədqiqatları göstərir ki, bəzi növlər gözlənilməz struktur xüsusiyyətləri, o cümlədən hərəkət üçün istifadə edilən çadıra bənzər çıxıntılar , eləcə də eukaryotik hüceyrələrdə olan bölmələri xatırladan daxili veziküllər və membranlar nümayiş etdirir.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Oksigenə uyğunlaşma

Vəziyyət başqa bir cəhətdən də dəyişir. Bu yaxınlara qədər Asgard arxeyaları yalnız dərin dəniz çöküntüləri kimi oksigensiz mühitlərdə tapılmışdı. Lakin yeni Nature tədqiqatında tədqiqatçılar Asgard arxeyalarının oksigenlə zəngin mühitlərdə yaşadığını və DNT-lərində oksigen emalında iştirak edən genlərin olduğunu müəyyən etdilər. Ettema deyir: “Bu mikroblar oksigenlə mübarizə aparmağa uyğunlaşıblar. Yer üzündəki ən erkən orqanizmlər üçün oksigen zəhərli idi. “Bəzi Asgard arxeyaları hətta enerji yaratmaq üçün oksigeni tənəffüs edə bilər.”

Lakin bu qabiliyyətin onların ortaq əcdadlarından miras qalıb-qazanılmadığı, yoxsa son iki milyard il ərzində müstəqil şəkildə qazanılıb-qazanılmadığı hələ də məlum deyil. Ökaryotlar oksigenlə enerji istehsal etmək üçün fərqli bir mexanizmdən istifadə edirlər: mitoxondrilər. Hüceyrənin bu “güc mərkəzləri” bir vaxtlar sərbəst yaşayan bakteriyalardan əmələ gəlmiş və tənəffüsdə iştirak edən genlər də daxil olmaqla öz DNT-lərini ehtiva edir.

Texnoloji inqilab

Ettema və həmkarları Asgard arxeyasını 10 il əvvəl kəşf etdikdən qısa müddət sonra artıq eukaryotlarla oxşarlıqlar hiss etdilər. Lakin, o dövrdə dəlillər məhdud idi. Ettema deyir: “Bizdə yalnız bir Asgard arxeonundan genetik məlumat var idi. İnsanlar, heyvanlar və bitkilər kimi daha mürəkkəb həyat formalarına bənzəyən genlər müəyyən etdik, lakin oxşarlıq o qədər də inandırıcı deyildi.”

Sadə dillə desək, çoxlu qeyri-müəyyənlik var idi. Son on ildə DNT ardıcıllığı və süni intellektlə idarə olunan zülal strukturunun proqnozlaşdırılması sahəsində sürətli texnoloji irəliləyişlər indi daha əhatəli təhlillərə imkan yaratmışdır. Ettema və əməkdaşları bu fürsətdən istifadə edərək on il əvvəlki intuisiyalarını təsdiqlədilər.

Təkhüceyrəli əcdadımızın necə göründüyü və qədim zülalların təkhüceyrəli əcdadımızda eukaryotlarda olduğu kimi eyni funksiyanı yerinə yetirib-etmədiyi hələlik açıq sual olaraq qalır. Lakin bu uzaq əcdadın bədənimizi təşkil edən mürəkkəb hüceyrələrə çevrilmək potensialına malik olduğunu inkar etmək mümkün deyil.

Nəşr detalları

Stephan Köstlbacher və digərləri, Struktur modelləşdirmədən istifadə edərək Asgard arxeyasında ökaryotik hüceyrə mürəkkəbliyinin proqnozlaşdırılması, Nature Microbiology (2026). DOI: 10.1038/s41564-026-02273-y

Kathryn E. Appler və digərləri, Arxeal-ökaryotik əcdadın nəsillərində oksigen metabolizması, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10128-z

Jurnal məlumatları: Təbiət Mikrobiologiyası , Təbiət  

Əsas anlayışlar

arxeyahüceyrə biologiyasıTəkamül, MolekulyarFilogeniya

Vageningen Universiteti tərəfindən təmin edilir