Biologer vid University of California, San Diego och San Francisco har funnit bevis på att komplexa levande organismer, inklusive människor, uppstod från virus. Forskare har funnit att bakteriofager som är dödliga för bakterier, en gång inne i mikroberna, skapar strukturer som liknar cellkärnan i eukaryoter. Forskarnas artikel publicerades i tidskriften Science.
Eukaryoter är en stor grupp organismer som består av celler med en kärna. Denna organell innehåller genetisk information i form av DNA-molekyler. Denna struktur gör genomet (en uppsättning gener och intergeniska regioner) mer skyddad från olika processer som förekommer i cellen och gör det möjligt att bli mer komplex. Kärnans utseende anses vara ett av orsakerna till uppkomsten av flercelliga växter och djur. Ingen av de befintliga hypoteserna om organellens ursprung, inklusive den som antar deltagande av bakteriofager, har emellertid fått bred acceptans bland forskare.
Forskare har visualiserat multiplikationen av virala partiklar i bakterien Pseudomonas chlororaphis. För att göra detta identifierade de viktiga bakteriofagproteiner som är involverade i denna process och kombinerade dem med grönt fluorescerande protein (GFP) för att bestämma placeringen av molekyler i den mikrobiella cellen genom att släppa ut ljus. Det visade sig att ett av de mest aktiva virala proteinerna är gp105. Dessa molekyler kombineras till en skyddande kapsel som omger bakteriofagens DNA och tillåter den att replikera. Ett annat protein, PhuZ, bildar en spindel som håller kapseln i mitten av mikroben. Hela strukturen liknar en cellkärna, som bakterier saknar.
Forskarna drog slutsatsen att bakteriofagens DNA måste delta i syntesen av RNA-molekyler som lämnar kapseln och går till ribosomerna. De senare är involverade i sammansättningen av virala proteiner och bildandet av mogna bakteriofager. En liknande process förekommer i celler med en kärna, där DNA är en mall för syntesen av messenger-RNA, vilket i sin tur ger syntesen av proteiner kodade i gener.
Enligt forskare kommer resultaten från studien att hjälpa till att förstå hur enkla levande organismer, till exempel bakterier, kan utvecklas till de komplexa flercelliga varelser som lever på jorden för närvarande.
