От крошечных губок до гигантских китов — все животные состоят из миллионов или даже триллионов клеток. Эти клетки формируют ткани и органы, но у них есть одна общая черта: зародышевая линия, производящая сперму и яйцеклетки. Учёные долго не могли понять, как возникла многоклеточность. Оказалось, всё началось с того, что клетки перестали полностью разделяться после деления.
Хотя белки, отвечающие за "склеивание" клеток, существовали ещё у одноклеточных, этого было недостаточно для объяснения сложных тканей. Новое исследование Чикагского университета проливает свет на этот процесс.
"Эта работа показывает, что одним из первых шагов в эволюции животных стало формирование зародышевой линии благодаря неполному цитокинезу — способности клеток оставаться связанными", — говорит профессор Майкл Глотцер, автор исследования.
Учёные выяснили, что три белка — Kif23, Cyk4 и Ect2 — сыграли решающую роль. Они образуют комплекс центральный шпиндлин, который:
Эти белки есть у всех животных, включая самых древних, и даже у их одноклеточных родственников — хоанофлагеллят.
Используя ИИ-систему AlphaFold, исследователи обнаружили, что центральный шпиндлин существует уже 800 млн лет. А у некоторых хоанофлагеллят, способных образовывать колонии, есть его примитивные аналоги.
"Похоже, многоклеточность возникла из-за мутации, которая не давала клеткам полностью разделиться", — объясняет Глотцер.
Это открытие не только раскрывает тайну эволюции животных, но и показывает, как случайные изменения могут привести к глобальным преобразованиям.