Кіріспе

Нуклеоморфтар – белгілі бір пластидтердің ішкі және сыртқы мембраналар жұбы арасында табылған кішкентай, қазба еукариоттық ядролар. Олар үлкен эукариотпен жұтылған алғашқы қызыл және жасыл балдырлар ядросының қалдықтары деп есептеледі. Нуклеоморф екі мембрана жиынтығының арасында орналасқандықтан, эндосимбиоздық теорияны қолдайды және оларды қамтитын пластидтердің күрделі пластидтер екенін көрсетеді. Екі қабат мембрананың болуы пластидтің – прокариоттың – эукариотпен, яғни балдырмен жұтылғанын, содан кейін басқа эукариот – қабылдаушы жасуша – оны жұтып алғанын көрсетеді, бұл пластидті екіншілік эндосимбиоздың мысалы етеді.

Белгілі нуклеоморфтары бар организмдер

Осы уақытқа дейін ғалымдарға ағзалардың тек екі монофилетикалық тобы ғана пластидтерінде қалдық ядросы немесе нуклеоморфы бар екені белгілі: Cryptista супертобының криптомонадтары және Rhizaria супертобының хлораханиофиттері. Екеуінің де нуклеоморф геномдары тізбектелген мысалдары бар.

Нуклеоморфты геном

Нуклеоморфтар – ең кішкентай геномдардың бірі болып табылады, олардың тізбегі жасалған. Қызыл немесе жасыл балдырды криптомонад немесе хлорахиниофит жұтып алғаннан кейін, олардың геномдары қысқартылды. Криптомонадтар мен хлорахиниофиттердің нуклеоморф геномдары үлкен геномдардан бастап ұқсас өлшемге келді. Олар тек үш хромосоманы сақтап қалды, көптеген гендер иесі жасушаның ядросына көшірілді, ал қалғандары толығымен жойылды. Иесі жасуша мен күрделі пластидтің ерекше үйлесімі нәтижесінде төрт геномға ие жасушалар пайда болады: екі прокариоттық геном (қызыл немесе жасыл балдырдың митохондриясы және пластиді) және екі эукариоттық геном (иесі жасушаның ядросы және нуклеоморф). Модельді криптомонад – Гильярдия тета, нуклеоморфтарды зерттеуші ғалымдар үшін маңызды орталыққа айналды. Оның толық нуклеоморф тізбегі 2001 жылы жарияланды, оның көлемі 551 Кбж. G. theta тізбегі нуклеоморфтарда қандай гендер сақталғанын көрсетті. Иесі жасушаға көшкен гендердің көпшілігі ақуыз синтезіне қатысты, нәтижесінде бір ғана көшірмесі бар «үй шаруашылығы» гендерінен (транскрипция, аударма, ақуыздың бүктелуі мен ыдырауы және сплайсинг) тұратын ықшам геном қалды, сондай-ақ қозғалмалы элементтер жоқ. Геномда 513 ген бар, олардың 465-і ақуызды кодтайды. 30 ген пластидтік гендер болып саналады, олар пластидтік ақуыздарды кодтайды. Басқа организм – хлорахиниофит Bigelowiella natans геномының тізбегі оның нуклеоморфы жасыл балдырдың қалдық ядросы болуы мүмкін екенін көрсетеді, ал G. theta-дағы нуклеоморф қызыл балдырдан шыққан болуы мүмкін. B. natans геномдары G. theta геномдарынан кіші, шамамен 373 Кбж және G. theta-дағы 465 генмен салыстырғанда 293 ақуызды кодтайтын гендерді қамтиды. B. natans-та пластидтік ақуыздарды кодтайтын 17 ген бар, бұл G. theta-дан азырақ. Екі организмді салыстыру B. natans-та G. theta-ға қарағанда әлдеқайда көп интрон бар екенін көрсетті (852-ге қарсы 17). B. natans-та интронның мөлшері 18-ден 21 жұп базаға дейін, ал G. theta-да 42-ден 52 жұп базаға дейін жетеді.

Нуклеоморфтардың тұрақтылығы

Басқа пластидтерді қамтитын организмдерде қалдық ядролардың тіркелген жағдайлары жоқ, бірақ олар криптомонадтар мен хлораханиофиттерде тәуелсіз түрде сақталған. Пластид гендерінің берілуі көптеген организмдерде жиі болады, сондықтан осы нуклеоморфтардың толығымен жойылмауы ерекше жағдай. Бұл нуклеоморфтардың басқа топтардағыдай жоғалып кетпеуіне қатысты бір теория – нуклеоморфтардағы интрондар хост-сплайсосомалармен танылмайды, себебі олар тым кішкентай болғандықтан кесіліп, кейіннен хост ДНҚ-сына енгізілмейді. Нуклеоморфтар сондай-ақ, транскрипция және трансляция сияқты өздерінің маңызды функцияларының көп бөлігін кодтайды. Кейбір ғалымдардың пікірінше, хост жасушасы шығармайтын, пластидтің жұмыс істеуі үшін қажетті ақуыздарды кодтайтын ген нуклеоморфта бар болғанша, ол сақталады.