Зарождение конъюгации бактерий

[yuriyyy10]

Возможный механизм возникновения конъюгации бактерий
   [возможное возникновение конъюгации бактерий на основе инфицирования одной бактерии бактериофагом, который находится в другой бактерии]


    Кратко изложу известный из литературы вариант возникновения жизни на Земле и ее первые шаги.
Рибоза — это сахар с пятью атомами углерода, который лежит в основе нуклеотидов, формирующих РНК и ДНК.
Реакция Бутлерова -  реакция синтеза различных сахаров из формальдегида  в слабощелочных водных растворах в присутствии ионов металлов, например кальция. Рибоза – один из продуктов этой реакции.
Вблизи вулканов, где синтезировался формальдегид, в скальных расщелинах могли образовываться колонии молекул сахаров-автокатализаторов - прото-РНК на основе рибозы.
Подробнее о теории     возникновения жизни можно прочитать в статье        В. Н. Пармона по адресу: http://elementy.ru/lib/25618/25620
Первичная наследственность была в виде однонитчатой молекулы, т.е. вначале были прото-РНК. Колонии прото-РНК "изобрели" строительство  оболочки. Так возникли одноклеточные - прото-бактерии.
Питание для части прото-бактерий  - поглощение, например,  прото-бактерий меньшего размера.
Размножение, как результат невозможности удержать под одной оболочкой всю накопившуюся массу.
Пополнение информации происходит через включение в генетический аппарат прото-РНК от поглощенных из окружающей среды прото-бактерий меньшего размера, и свободных  прото-РНК, оставшихся после гибели таких же одноклеточных.
Дальнейшее усложнение живых организмов шло по пути  эндосимбиоза  различных  прото-бактерий. Благодаря эндосимбиозу появляются такие органеллы, как пластиды, митохондрии, клеточное ядро.
Возникают прото-бактериофаги, паразитирующие на прото-бактериях.

Видео "Бактериофаг инфицирует бактерию" можно увидеть по адресу:
http://www.youtube.com/watch?v=41aqxcxsX2w&feature=player_embedded

Нуклеиновая кислота бактериофага, введённая в бактериальную клетку, управляет клеточными механизмами и программирует синтез новых фаговых частиц в количестве 100...1000 единиц. Затем наступает лизис - растворение оболочки бактерии, и фаговые частицы готовы к следующему циклу заражения.
В случае т.н. умеренных бактериофагов лизис не наступает. Умеренные фаги интегрируются с  геномом клетки-хозяина или существуют в виде плазмид.
  Рассмотрим гипотетический случай: некоторые из тем не менее образовавшихся умеренных бактериофагов в первой бактерии-хозяине могут проколоть изнутри оболочку не только бактерии-хозяина, но и  оболочку второй бактерии, находящейся рядом, и затем инфицировать ее.
  Описанный гипотетический механизм инфицирования второй бактерии бактериофагом, который находится в первой бактерии, может закрепиться.
Это возможно, если геном бактериофага, например, был предварительно интегрирован с геномом первой бактерии, а затем, обогащенный частью генома бактерии, встроен в фаговую оболочку. Т.е теперь геном бактериофага состоит из части генома бактерии и генома первичного бактериофага. Вторая бактерия-реципиент в результате инфицирования может получить перспективы, как для выживания, так и для повторения инфицирования следующей, третьей бактерии, которая так же может продолжить начатую цепочку передачи генетической информации.
Этот механизм, возможно, мог дать начало существующей ныне бактериальной к о н ъ ю г а ц и и, а в конце архея, ~2,5 млрд. лет назад, разделению организмов на два пола.

Т.е., возможно, у истоков разделения живых организмов на два пола были вирусы.

   Если окажется,  что существует эффект, при котором после синтеза в бактерии бактериофагов  лизис оболочки не происходит, и бактерия остается жизнеспособной.  И при этом некоторые бактериофаги прикрепляются к оболочке бактерии изнутри, и затем, после прокалывания отверстия в оболочке, выбрасывают в окружающую среду свою РНК или ДНК, то это может быть косвенным подтверждением того, что описанный гипотетический механизм инфицирования второй бактерии бактериофагом, который находится в первой бактерии, мог возникнуть в прошлом.   Впоследствии это, возможно, могло привести к разделению организмов на два пола.