Poreklo eukariota smatra se jednom od najvećih enigmi u biologiji: prema trenutnoj doktrini, veruje se da su se spojila dva prokariota, takozvani Asgardski arheon i bakterija. Kaže se da se bakterija razvila u mitohondriju. Zahvaljujući svom mitohondriju, ovaj eukariotski predak je imao dovoljno energije da se razvije u složenije ćelije koje su danas poznate.
Definišuća karakteristika takvih složenih eukariota je endocitoza – sposobnost da jedu druge ćelije. Do sada se, međutim, smatralo energetski nemogućim da prokariotska ćelija bude sposobna za endocitozu, pošto se izvor energije mitohondrija smatrao neophodnim za ovo.
Međutim, istraživački tim sa Univerziteta u Jeni otkrio je prokariotske bakterije koje mogu da jedu druge ćelije. Tim izveštava o ovom iznenađujućem otkriću u naučnom časopisu mBio.
Više od 10 godina, prof. dr Kristijan Jogler i njegov tim su se bavili drugačijim pristupom objašnjavanju eukariogeneze. Istraživač se fokusira na prokariotsku grupu planktomiceta, veoma neobične bakterije koje neki naučnici smatraju potencijalnim precima eukariota zbog njihove neobične ćelijske biologije.
„Ideja o ’fuziji’ dva različita prokariota u jedan eukariot mi se čini neshvatljivom iz perspektive ćelijske biologije“, objašnjava mikrobiolog, koji sprovodi istraživanje u klasteru izvrsnosti „Balance of the Microverse Cluster of Ekcellence“ na Univerzitetu u Jeni. „Niko nikada ranije nije primetio nešto slično i takav hibrid verovatno ne bi bio održiv zbog različitih struktura membrane i molekularnih mašina“, dodaje Jogler.
Tim prof. dr Joglera je 2014. godine pronašao nove planktomicete u Hajligendamu na Baltičkom moru, što je pružilo argumente za planktomicetalno poreklo eukariota. „Ove bakterije menjaju svoj oblik, ‘hodaju’ po površinama i teku jedna oko druge.“
Tim predvođen Takašijem Širatorijem iz Japana takođe je pronašao i opisao slične planktomicete 2019. Ovi mikroorganizmi su čak jeli i druge bakterije i tako se činilo da pobijaju doktrinu da prokarioti ne mogu biti sposobni za endocitozu iz energetskih razloga.
„Da budem iskren, u početku nisam verovao dr Širatoriju“, kaže Jogler. On i njegov tim su stoga u početku pokušali da opovrgnu hipotezu o prokariotskoj endocitozi. Međutim, nakon godinu dana intenzivnog istraživanja, istraživači više ne sumnjaju u tačnost Širatorijevih rezultata.
U radu koji su sada objavili, oni predstavljaju uporedivi organizam koji su izolovali i okarakterisali iz Severnog mora: Uabimicrobium helgolandensis. Ovi prokarioti se takođe hrane drugim bakterijama i stoga ti organizmi ne bi trebalo ni da postoje. Istraživači su ovoj grupi neobičnih planktomiceta dali odgovarajući naziv „bakterije plena“.
„Sekvenciranjem genoma Uabimicrobium helgolandensis, takođe smo bili u mogućnosti da razvijemo nove hipoteze o molekularnom mehanizmu apsorpcije bakterija plena“, objašnjava Jogler.
On vidi predatorske planktomicete kao mikrobni Archaeopterik, most između prokariota i eukariota, i uveren je da su planktomiceti igrali ulogu u eukariogenezi, možda čak i u nastanku samog života.
