Az egysejtűekre rendkívül jellemző a horizontális géntranszfer (HGT), amely során a mikrobák egymást közt intenzíven kicserélik a genetikai anyagaikat. Ez a folyamat, részletezi a HUN-REN közleménye, igen gyakori a sejtmag nélküli egysejtűekben (prokariótákban), és bár gyors alkalmazkodást biztosít, egyben instabilitást is okoz: a baktériumok genetikai állománya folyamatosan változik, ahogy a változó forrásokhoz, körülményekhez és partnerekhez alkalmazkodnak. Ennek a következménye, hogy szoros, fajspecifikus együttműködések nehezen tarthatóak fenn.
A baktériumok között az együttélés és együttműködés is rendkívül gyakori – ám sejten belül soha sem tartós. A nagy mennyiségű HGT magyarázatot adhat arra, hogy miért hiányoznak a stabil endoszimbiotikus partnerkapcsolatok a prokariótáknál: egyszerűen túl nagy a genetikai „átjárhatóság”, és a szimbionta partnerek – még ha be is jutnak a sejtbe –, könnyen lecserélhetők vagy kifoszthatók: a hasznos gének átvétele után a gazda megszabadul a partnertől. Rosszabb esetben a gazda maganyaga állandó veszélynek van kitéve, ahogy a partnerek génjei folyamatosan bombázzák.
Zachar István, Máté Jakab és Oszoli István, a HUN-REN Evolúciótudományi Intézet kutatói szerint a sejtmag, illetve az azt megelőző egyszerűbb belső membránok, megoldást jelenthettek erre a problémára. A szakemberek a Philosophical Transactions of the Royal Society című folyóirat különszámában publikálták a megállapításaikat.
A DNS újabb membránok mögé rejtésével illetve a génátírás és fehérjeszintézis térbeli szétválasztásával a leendő gazda csökkenthette az idegen gének átírásának és beépülésének esélyét, hiszen akár egyetlen átmeneti endoszimbionta partner esetében is rendkívül kártékony lehetett a HGT.
A magmembrán kialakulása után a bekebelezett baktérium (a mitokondrium őse) már jóval kisebb eséllyel szólhatott bele károsan a gazdasejt genomjába, ugyanakkor a szelekció lehetővé tette a hasznos partner-gének biztonságosabb átjutását a gazda genomba. A génáramlás gazda által irányítottá vált, ami lehetővé tette, hogy kialakuljon a tartós endoszimbiózis.
https://hvg.hu/tudomany/20260507_kvantumkemia-kutatas-attores-felfedezes-magyar-kutatok
Az eukarióták kialakulásának kulcsa tehát nem maga az endoszimbiózis volt, hanem az azt lehetővé tevő belső strukturálódás és munkamegosztás – húzzák alá, megjegyezve, hogy ez az egyedülálló innováció megmagyarázhatja, miért csak egyszer történt meg ez az evolúciós áttörés.
(Cikkünk nyitóképe illusztráció.)
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
