Упознајте организам коме није потребан кисеоник да би живео и преживео

Откриће може да промени наше разумевање тога како живот функционише на Земљи. Живот је почео да развија способност метаболизма кисеоника, односно дисања, пре нешто више од 1,45 милијарди година. Већа археja је „прогутала“ мању бактерију и тако је „нови дом“ бактерије био користан за обе стране, а њих двоје су остали заједно.

Тај симбиотски однос је резултирао заједничким развојем два организма и на крају су те бактерије постале органеле зване митохондрије. Свака ћелија у нашем телу, осим црвених крвних зрнаца, има велики број митохондрија, а оне су неопходне за процес дисања.

Разграђују кисеоник да би произвели молекул који се зове аденозин трифосфат, који вишећелијски организми користе за покретање важних ћелијских процеса.

Знамо да постоје адаптације (прилагођавања) које омогућавају неким организмима да напредују и у условима са ниским количинама кисеоника. Тако су неки једноћелијски организми развили органеле повезане са митохондријама за анаеробни метаболизам; али могућност постојања искључиво анаеробних вишећелијских организама одувек је предмет научних дебата.

Тим истраживача на челу са Дајаном Јехаломи са Универзитета у Тел Авиву у Израелу сада су. Четири године после открића овог организма који не троши кисеоник, детаљније анализирали функционисање уобичајеног паразита који живи на, и у лососу, и зове се henneguia salminicola. Припада истој врсти као и корали и медузе.

Иако су цисте које ствара у месу рибе ружне, ови паразити нису штетни и живеће са лососом током целог животног циклуса.

Ушушкан у свом домаћину, овај паразит може преживети у прилично дугим хипоксичним условима (без кисеоника). Али како то тачно ради, тешко је знати без увида у ДНК структуру овог створења – тако су истраживачи и урадили.

Они су користили дубоко секвенционирање и флуоресцентну микроскопију да спроведу детаљнију студију о h. salminicola и открили су да је изгубила свој митохондријски геном.

Осим тога, изгубио је и капацитет за аеробно дисање и скоро све нуклеарне гене укључене у транскрипцију и репликацију митохондрија.

Еволуција паразита

Као и једноћелијски организми, овај паразит је еволуирао органеле повезане са митохондријама, али и оне су необичне – имају наборе на унутрашњој мембрани који се обично не виде.

Исти методи секвенцирања и микроскопске методе анализе коришћени су и код паразита рибе – mikobolus skuamalis, а примењени су као контрола група. Јасно су показали митохондријски геном.

Ови резултати су показали да је у питању био вишећелијски организам коме није потребан кисеоник да би преживео.

Иако је h. salminicola још мистерија, губитак митохондрија код ових створења – повезује се са трендом генетског поједностављења. Током много, много година, они су се у основи претворили од предака медузе у много једноставније паразите које данас анализирамо.

Изгубили су већину оригиналног генома медузе, али су задржали – зачудо – сложену структуру која личи на ћелије које медузе имају у пипцима.

Они их не користе за напад на непријатеља, већ за останак код својих домаћина: то се показало као еволуциона адаптација потреба слободних медуза на потребе паразита.

„Наше откриће потврђује да адаптација на анаеробно окружење није јединствена за једноћелијске еукариоте, већ је такође еволуирала у вишећелијску, паразитску животињу. Дакле, h. salminicola пружа прилику за разумевање еволутивног прелаза са аеробног на ексклузивни анаеробни метаболизам.“, објаснили су истраживачи у свом раду.

Истраживање је објављено у часопису PNAS.