800 миллионов лет назад всё изменилось: как одна мутация создала многоклеточную жизнь

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.

Тайна зародышевой линии

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.

Ключевые белки многоклеточности

Учёные выяснили, что три белка — Kif23, Cyk4 и Ect2 — сыграли решающую роль. Они образуют комплекс центральный шпиндлин, который:

контролирует деление клеток,
создаёт мост между дочерними клетками,
позволяет зародышевым клеткам оставаться соединёнными.

Эти белки есть у всех животных, включая самых древних, и даже у их одноклеточных родственников — хоанофлагеллят.

От случайной мутации — к новой жизни

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.