В работе, опубликованной на этой неделе в PNAS, прослеживается появление паразитизма среди apicomplexans — сложных одноклеточных паразитов, обладающих высокоспециализированными инструментами для вторжения в клетки и ткани хозяина.«Предки Apicomplexans обладали оборудованием, необходимым для заражения других клеток, задолго до того, как они отделились от своих в основном непаразитических родственников», — говорит эволюционный биолог UBC Патрик Килинг, ведущий автор исследования. «Они просто использовали инструменты более щадящим образом».Все представители апикомплексного типа произошли от свободноживущего предка сотни миллионов лет назад. Но мало что известно о том, как и когда они адаптировали специализированную органеллу, которая позволяет им паразитировать на животных.
Интересно, что некоторые из их ближайших родственников — фотосинтезирующие водоросли, которые живут в симбиозе с кораллами.Чтобы очистить генеалогическое древо, Килинг и его коллеги использовали расширенный геномный анализ, чтобы реконструировать эволюцию инфекции и фотосинтетических процессов в этой линии. Важно отметить, что они объединили геномное секвенирование с наблюдениями за структурой и поведением клеток.
«Сложные клетки, подобные этим, обладают гибкими поведенческими стратегиями в дикой природе, которые сам по себе геном не иллюстрирует», — говорит Килинг. «Таким образом, нам также необходимо наблюдать, как клетки построены и функционируют, чтобы получить полное представление об их эволюции и их экологической роли в различных условиях».В обзоре, опубликованном на прошлой неделе в журнале Science, Килинг и его коллеги подчеркивают, насколько важен этот комплексный подход.
Другие сложные эукариотические клетки, такие как водоросли, являются ключевыми игроками в основных экосистемах, таких как Мировой океан. Ученые утверждают, что, не решив эту проблему, исследователи рискуют неправильно понять фундаментальные свойства этих экосистем.
Помимо малярии, паразиты из семейства apicomplexan вызывают токсоплазмоз (обычно переносимый кошками, но также переносимый третьей частью населения мира) и криптоспоридиоз (поражающий кишечник).