Маленький рибний паразит може виявитися першою відомою твариною, позбавленою дієвих мітохондрій – тобто аеробного клітинного дихання. Адже у цього представника типу кнідаріїв процес творення енергії спрощений – у нього немає генів мітохондріальних функцій, з’ясували науковці. Це можна пояснити тим, що паразит живе у бідних на кисень тканинах. Але як він виробляє свою енергію, залишається відкритим запитанням.
Спори henneguya salminicola – цей кнадрій є першою з відомих багатоклітинних тварин, позбавленою аеробного клітинного дихання. Зображення: Stephen Douglas Atkinson.
Мітохондрії – електростанції наших клітин. Це цілісна складова всіх еукаріотичних клітин. Через них клітини, споживаючи кисень, можуть виробляти збагачені енергією молекули. Ці органели наділені власним геномом для аеробного клітинного дихання, що передусім передається через яйцеклітину. Досі відомо тільки кілька евкаріотів, що частково або повністю деактивували ланцюг дихання у своїх мітохондріях, серед них – рослина омела. Але чи існують тварини, що обходяться без класичного клітинного дихання, досі було суперечливим.
Зараз науковці на чолі з Даяною Яхаломі (Dayana Yahalomi) з Тель-Авівського університету виявили таку тварину. Йдеться про рибних паразитів henneguya salminicola, що належать до виду кнідаріїв. Ці крихітні організми складаються зі складних спор, завдяки яким поселяється на м’язовій тканині лосося. Як і в інших паразитів з групи міксозоа, ці спори в інфекційному стані складаються з кількох різних клітин.
Коли науковці секвенували геном цього паразита, помітили незвичну річ: незважаючи на те, що у клітинах henneguya salminicola містяться подібні на мітохондрії органели, вони позбавлені генів, важливих для мітохондріальних функцій.
Це означає, що лососевий паразит henneguya salminicola втратив здатність здійснювати аеробне клітинне дихання. Тож він може виявитися першою твариною, що відмовилася від цієї базової здатності еукаріотичних клітин. «Аеробне дихання у світі тварин вважають всюдисущим, – каже колега Яхаломі Доротея Гачон (Dorothee Huchon). – Але зараз ми довели, що це неправда».
Науковці припускають, що рибний паразит не здійснює кисневого дихання, оскільки живе в бідних на кисень тканинах. В одноклітинних евкаріотів – наприклад, амеби чи в війчастих – таке пристосування до анаеробних умов уже відоме. «Наше відкриття підтверджує, що ця форма пристосування не обмежена одноклітинними евкаріотами, а розвинулася і в світі багатоклітинних паразитичних тварин», – сказала Яхаломі та її команда.
Залишається загадковим, у який спосіб henneguya salminicola здобуває енергію. «Паразит міг би отримувати енергію з клітини рибних тканин, що його оточують, але, крім того, він може бути наділеним безкисневим типом дихання, як і анаеробні одноклітинні», – каже Гачон.
Фактично рибний паразит відмовився від функцій мітохондрій, але ще володіє органелами з внутрішньою мембраною, що може вказувати на «використання не за призначенням» цих органел. «Наше відкриття демонструє, що еволюція може піти дивними шляхами, – каже Гачон. – Аеробне дихання – важливе джерело енергії, і ми знайшли тварину, що вимкнула цей вирішальний шлях обміну речовин». Звідки henneguya salminicola отримує енергію натомість, мусять розповісти додаткові дослідження.
Nadja Podbregar
Forscher entdecken erstes Tier ohne aerobe Zellatmung
PNAS, American Friends of Tel Aviv University, 26/02/2020
Зреферувала С. К.