Mūsų ląstelėms dažnai tenka susilieti su kitomis ląstelėmis, sudarant dideles ląsteles su keliais branduoliais. Jos tai atlieka naudodamos ant savo paviršiaus esančius baltymus, kurie sulipina ląstelių sieneles ir tada jas praveria, tad ląstelių turinys gali susimaišyti.
Šis susimaišymas yra būtinas daugumai organų – pavyzdžiui, raumenims, odai, kaulams ir netgi reprodukcijai, kai susilieja kiaušinėliai bei spermatozoidai. Susiliejančios ląstelės placentoje suformuoja barjerus, neleidžiančius kenksmingoms cheminėms medžiagoms patekti į vaisių; vidiniai latakai, tokie kaip kraujagyslės, irgi susideda iš susijungusių ląstelių.
Nepaisant šio proceso svarbos, niekas nežino, kaip jis išsivystė. Iš dalies dėl to, kad atsakingus baltymus sunku aptikti. Kol kas aptikti tik du ląstelių susijungimo baltymų tipai. Pirmasis buvo sinkitinas, atrastas 2000 metais, – labai svarbus žmogaus placentos formavimuisi. Sinkitino genas atsirado iš viruso.
2002-aisiais buvo rastas antras baltymas, EFF-1. Jis padeda formuotis dažnai biologų dėl paprastos sandaros tyrinėjamos apvaliosios kirmėlės Caenorhabditis elegans odai. Iki 2007 m. išaiškėjo, kad EFF-1 buvo vienas iš panašių FF baltymų šeimos, pavadintos pagal panašų rastą baltymą AFF-1.
Felixas Rey'us iš Pastero instituto Paryžiuje išsiaiškino, kad FF ląstelių susijungimo baltymų šeima irgi atsirado iš virusų.
R.Rey'aus komanda išsiaiškino baltymo EFF-1 struktūrą, naudodami kristalografiją ir rentgeno spindulių difraciją – tas pačias technologijas, kuriomis šeštajame dešimtmetyje buvo nustatyta DNR struktūra. EFF-1 struktūra primena virusų gaminamą baltymą, o aktyvioji dalis – atliekanti vienos ląstelės sujungimą su kita – yra praktiškai identiška. Virusai naudoja šį baltymą ląstelių membranos praardymui, kad galėtų ląstelę užkrėsti. Kirmėlėse tam, kad susijungtų, baltymą privalo turėti abi ląstelės, bet baltymas irgi veikia panašiai. F.Rey'us savo rezultatus pateikė praėjusį mėnesį Lorne (Australija) vykusioje Baltymų struktūros ir funkcijos konferencijoje, juos priėmė žurnalas „Cell“.
Kadangi EFF-1 toks panašus į viruso baltymą, jį koduojantis genas turėjo atsirasti iš kirmėlės protėvį užkrėtusio viruso, sako F.Rey'us. Tai nėra kažkas neįprasto: žmogaus genome pilna DNR, įsmukusios, kai virusai užkrėtė protėvio ląstelę. Bet svarbias funkcijas atliekančių šių kodo atkarpų žinoma nedaug.
Nors EFF-1 buvo tyrinėtas tik C.elegans, F.Rey'us tvirtina, kad tą patį baltymą gali naudoti ir daug kitų organizmų. Kadangi sinkitino kilmė irgi virusinė, visi iki šiol rasti ląstelių susiliejimo baltymai kildinami iš virusų. Ar tai reiškia, kad ankstyvieji gyvūnai pasiėmė šiuos baltymus per virusines infekcijas?
„Turime tokią nuojautą, – sakė Fasselis Coulibaly'is iš Monasho universiteto Melburne, Australijoje. – Tai įtikinamiausia hipotezė, bet kaip mokslininkai, turime tai ištirti. Jei tai tiesa, tai yra milžiniškas postūmis.“
Tikėtina, kad visas ląstelių susijungimas atsirado iš virusų genų, įsmukusių į mūsų genomą, svarsto Elizabeth Chen iš Johnso Hopkinso universiteto Baltimorėje (Merilendas, JAV). „Bet sprendimas dar svarstomas“, – pridūrė ji. Kol kas jos komanda stengiasi rasti baltymą, atsakingą už ląstelių jungimąsi raumenyse. Dar anksti sakyti, ar jis atsirado iš viruso.
F.Rey'us pastebi, kad kol kas atradimai rodo tendenciją. Jei ląstelių susijungimo baltymai atsirado iš kelių šaltinių, mažai tikėtina, kad pirmieji du būtų iš virusų.
Jei virusai išties padovanojo mums ląstelių susijungimą, tada jie atsakingi už sudėtingą daugialąstę gyvybę, sako F.Coulibaly'is. Ląstelės galėjo susiburti pačios, tačiau be gebėjimo susilieti, jos nebūtų galėjusios išsivystyti į ką nors sudėtingesnio, tarkime, kempines, nekalbant jau apie žmones.
„Prieš ląstelėms sudarant kažką panašaus į odą ar virškinamąjį traktą, jei norėsime audinių ir organų, reikės kažkokio susijungimo, – sakė F.Coulibaly'is. – Jei tai bus įrodyta, tai galėtų būti verta Nobelio premijos.“
F.Rey'us žengia dar toliau. Jis spėja, kad už patį daugialąsčių organizmų egzistavimą gali būti atsakingi virusai. Virusai keliauja tarp skirtingų ląstelių, pernešdami tarp jų genetinę informaciją: „Tai verčia manyti, kad virusai be galo daug prisidėjo prie bendravimo tarp ląstelių ir daugialąsčių organizmų pasirodymo Žemėje.“
Parengta pagal „New Scientist“.
