Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Вирустық эукариогенез – эукариотикалық тіршілік формаларының жасушалық ядросының метаногендік архея немесе бактерияның ішіндегі эндосимбиоз арқылы ірі ДНК вирусынан пайда болды деген гипотеза. Вирус кейіннен иесінің геномынан гендерді алып, оның рөлін иемдену арқылы эукариотикалық ядроға эволюциялады. Гипотезаны алғаш рет 2001 жылы Филип Белл ұсынды және белок биосинтезіне қабілетті ірі, күрделі ДНК вирустарының (мысалы, мимивирус) табылуымен танымал болды. Вирустық эукариогенез бірнеше себепке байланысты даулы. Біріншіден, ядроның вирус тірекді шығуына қатысты айғақтарды кейде кейбір вирустардың ядролық шығуын көрсету үшін кері қолдануға болады. ДНК-ға негізделген вирус бұрын генетикалық ақпаратын сақтау үшін РНК-ны пайдаланған ежелгі иесі үшін ақпарат сақтау ортасын қамтамасыз еткен болуы мүмкін (мұндай иесі рибоцелл немесе рибоцит деп аталады). Вирустық эукариогенез гипотезасы эукариотикалық эволюцияның моделін бейнелейді, онда қазіргі шаян вирусына ұқсас вирус бактериялық және археялық түрлерден гендерді алып ядроға айналды. Лизогендік вирус жасушаның ақпарат сақтау ортасы болды, ал жасуша вирус геномының енуіне қарамастан гендерді аудару және жалпы функцияларын сақтау қабілетін сақтады. Сол сияқты, эукариогенезге қатысқан бактериялар АТФ түрінде энергия өндіру қабілетін сақтап, генетикалық ақпаратының көп бөлігін осы жаңа вирус ядролық органелласына өткізді. Қазіргі жасуша циклы – митоз, мейоз және жыныстық көбею барлық эукариоттарда кездеседі – вирустардың мүмкіндігінше көп иелерге жұғу және вирус көбеюі арқылы жеке иені өлтіру арасындағы тепе-теңдігінен пайда болды деп саналады. Гипотетикалық тұрғыдан алғанда, вирус көбею циклдары плазмидтер мен вирус лизогендеріне ұқсас болуы мүмкін. Алайда, бұл теория даулы және архея вирустарын қатыстыратын қосымша зерттеулер қажет, себебі олар қазіргі эукариотикалық ядроларға эволюциялық жағынан ең жақын. ДНК-ның немесе прокариотикалық немесе эукариотикалық жасушалардағы көбеюдің пайда болуы туралы аз мәлімет бар. Сондықтан, вирустар Жердегі алғашқы жасушалардың пайда болуына қатысқан болуы мүмкін. Эукариотикалық ядро вирустар сияқты (ал бактериялық геномдардан өзгеше, олар дөңгелек топологияға ие) мамандандырылған соңғы тізбектері бар сызықтық ДНК-ны қамтиды; ол мРНК қаптауын пайдаланады және транскрипцияны трансляциядан бөледі. Эукариотикалық ядролар цитоплазмалық көбеюге де қабілетті. Кейбір ірі вирустардың өз ДНК-ға бағытталған РНК полимеразасы бар. Көптеген паразиттік қызыл балдырларда "жұқпалы" ядролардың ауысуы туралы деректер бар.
Viral eukaryogenesis is the hypothesis that the cell nucleus of eukaryotic life forms evolved from a large DNA virus in a form of endosymbiosis within a methanogenic archaeon or a bacterium. The virus later evolved into the eukaryotic nucleus by acquiring genes from the host genome and eventually usurping its role. The hypothesis was first proposed by Philip Bell in 2001 and was further popularized with the discovery of large, complex DNA viruses (such as Mimivirus) that are capable of protein biosynthesis. Viral eukaryogenesis has been controversial for several reasons. For one, it is sometimes argued that the posited evidence for the viral origins of the nucleus can be conversely used to suggest the nuclear origins of some viruses. A DNA based virus may have provided storage for an ancient host that had previously used RNA to store its genetic information (such host is called ribocell or ribocyte). The viral eukaryogenesis hypothesis depicts a model of eukaryotic evolution in which a virus, similar to a modern pox virus, evolved into a nucleus via gene acquisition from existing bacterial and archaeal species. The lysogenic virus then became the information storage center for the cell, while the cell retained its capacities for gene translation and general function despite the viral genome's entry. Similarly, the bacterial species involved in this eukaryogenesis retained its capacity to produce energy in the form of ATP while also passing much of its genetic information into this new virus nucleus organelle. It is hypothesized that the modern cell cycle, whereby mitosis, meiosis, and sex occur in all eukaryotes, evolved because of the balances struck by viruses, which characteristically follow a pattern of tradeoff between infecting as many hosts as possible and killing an individual host through viral proliferation. Hypothetically, viral replication cycles may mirror those of plasmids and viral lysogens. However, this theory is controversial, and additional experimentation involving archaeal viruses is necessary, as they are probably the most evolutionarily similar to modern eukaryotic nuclei. Little is known about the origins of DNA or reproduction in prokaryotic or eukaryotic cells. It is thus possible that viruses were involved in the creation of Earth's first cells. The eukaryotic nucleus contains linear DNA with specialized end sequences, like that of viruses (and in contrast to bacterial genomes, which have a circular topology); it uses mRNA capping, and separates transcription from translation. Eukaryotic nuclei are also capable of cytoplasmic replication. Some large viruses have their own DNA directed RNA polymerase. Transfers of "infectious" nuclei have been documented in many parasitic red algae.
Дәлелдік дерек
Соңғы қолдау дәлелдеріне бактериялық жасушаға инфекция жұққан кезде, алып бактериофаг 201 Φ2 1 (Phikzvirus туысына жататын) геном көшірмесі жасалатын аймақтың төңірегінде ядроға ұқсас құрылым құрастырып, транскрипция мен трансляцияны үзу арқылы синтезделген мРНК цитоплазмаға тасымалданады, онда ол трансляцияланады. Осы зерттеушілер сондай-ақ осы фагтың эукариоттық тубулин гомологын (PhuZ) кодтайтынын анықтады, ол геном көшірмесі жасалған кезде жасушаның ортасында вирустық фабриканы орналастыру рөлін атқарады. PhuZ шпинделі эукариоттық шпиндельдермен бірнеше ерекше қасиеттерді бөліседі: динамикалық тұрақсыздық, биполярлы жіпшелік массивтер және ДНҚ-ны орталыққа орналастыру. Бұдан әрі, мимивирустар сияқты нуклеоцитоплазмалық ірі ДНҚ вирустарының (NCLDV) көптеген кластары m7G қапталған мРНК өндіруге арналған құралдарға ие және эукариоттық қапталды байланыстыратын протеиннің eIF4E гомологтарын қамтиды. Вирустық эукариогенезді қолдайтындар археяларда осы белгілердің жоқтығына да назар салып, сондықтан эукариоттар мен оларға ең жақын археялық топтар арасында ядро тұрғысынан айтарлықтай алшақтық бар деп санайды. Осы және басқа да жаңалықтарды ескере отырып, Белл өзінің бастапқы тезисін өзгертіп, ядроның вирустық ата-тегі ақуызға ұқсас вирус емес, археялық вирусқа ұқсас NCLDV вирусы екенін ұсынды.
Recent supporting evidence includes the discovery that upon the infection of a bacterial cell, the giant bacteriophage 201 Φ2 1 (of the genus Phikzvirus) assembles a nucleus like structure around the region of genome replication and uncouples transcription and translation, and synthesized mRNA is then transported into the cytoplasm where it undergoes translation. The same researchers also found that this same phage encodes a eukaryotic homologue to tubulin (PhuZ) that plays the role of positioning the viral factory in the center of the cell during genome replication. The PhuZ spindle shares several unique properties with eukaryotic spindles: dynamic instability, bipolar filament arrays, and centrally positioning DNA. Further, many classes of nucleocytoplasmic large DNA viruses (NCLDVs) such as mimiviruses have the apparatus to produce m7G capped mRNA and contain homologues of the eukaryotic cap binding protein eIF4E. Those supporting viral eukaryogenesis also point to the lack of these features in archaea, and so believe that a sizable gap separates the archaeal groups most related to the eukaryotes and the eukaryotes themselves in terms of the nucleus. In light of these and other discoveries, Bell modified his original thesis to suggest that the viral ancestor of the nucleus was an NCLDV like archaeal virus rather than a pox like virus.