Цијанобактериите, едни од најстарите и најважни микроорганизми на Земјата, повторно ги изненадија научниците. Истражувачи откриле дека кај повеќеклеточната цијанобактерија Anabaena древен молекуларен систем, кој првично служел за распределба на ДНК при клеточна делба, со текот на еволуцијата добил сосема нова улога: да ја обликува самата клетка.
Овие бактерии имаат исклучително значење за историјата на животот, бидејќи токму тие помогнале атмосферата да се збогати со кислород пред околу 2,5 милијарди години. И денес тие се клучни за јаглеродниот и азотниот циклус, а можат да преживеат во многу различни и екстремни средини.
Новото истражување покажува дека системот познат како ParMR, кој во други бактерии најчесто е поврзан со раздвојување на плазмиди, кај Anabaena повеќе не ја извршува таа задача. Наместо тоа, еден негов дел се врзува за внатрешната клеточна мембрана, а другиот создава мрежа од филаменти веднаш под неа. Таа структура потсетува на клеточен кортекс, односно на вид внатрешен потпорен слој што помага во одржување на формата.
Во лабораториски услови, научниците забележале дека овие филаменти се однесуваат динамично: растат, а потоа нагло се распаѓаат. Таквото однесување наликува на микротубулите кај посложените клетки. Дополнително, со крио-електронска микроскопија било покажано дека филаментите се биполарни, што значи дека можат да растат и да се скратуваат од двата краја.
Најсилниот доказ за новата функција дошол кога истражувачите го отстраниле овој систем од живите клетки. Наместо нивната вообичаена издолжена, правоаголна форма, клетките станале заоблени и набабрени. Таквите промени обично се гледаат кога се нарушени механизмите задолжени за одржување на клеточната форма, што укажува дека главната улога на системот е структурна, а не поврзана со ДНК.
Поради тоа, истражувачкиот тим предложил ново име: CorMR. Според авторите, ова е впечатлив пример за тоа како еволуцијата не создава секогаш нови алатки од почеток, туку понекогаш ги пренаменува старите молекуларни системи за сосема нови биолошки задачи.
Анализите сугерираат дека оваа промена се случувала постепено. Системот најпрво преминал од плазмид во хромозом, потоа неговите компоненти се измениле по големина и структура, а подоцна стекнале способност да се врзуваат за мембраната и да работат под контрола на дополнителни протеини. Така, древен механизам за распределба на генетски материјал бил претворен во нешто што функционира како клеточен „скелет“.
Откритието не е важно само за разбирање на цијанобактериите, туку и за пошироката слика за еволуцијата на клеточната организација. Тоа покажува колку флексибилни можат да бидат биолошките системи и како стари молекуларни решенија можат да добијат нова функција во развојот на покомплексни форми на живот.
