Kényszerű megoldásként alakult ki a sejtmag

A közelmúltban új elmélet látott napvilágot a sejtmag eredetéről. Eszerint a genetikai állományt védő sejtalkotó megjelenése kényszerű megoldás volt az ősi sejtek világában bekövetkezett problémára.

A modern, evolúciós kapcsolatokon alapuló rendszerek három nagy birodalomra (doménre) osztják az élővilágot:

- valódi baktériumokra (eubaktériumok)

- archaebaktériumokra (ejtsd arhébaktériumok), rövidebben archaeákra, amelyek főleg szélsőséges környezetekben fordulnak elő (nevüknek nincs magyar megfelelője)

- eukraiótákra (valódi sejtmaggal rendelkező élőlények, az előző két csoport kivételével minden szervezet ide tartozik).

Az első két csoportot prokariótáknak is nevezik, ami arra utal, hogy nincs sejtmagjuk (és az eukariótáknál más szempontból is jóval egyszerűbb szerveződésűek).

A legtöbb kutató egyetért abban, hogy az evolúció során először a prokarióták jelentek meg (mintegy 3-4 milliárd éve), és később bukkantak fel az eukarióták (mintegy 2 milliárd éve). Az eukarióták kialakulásának folyamatát napjainkig homály fedi, bár a téma kutatásával sok tudós foglalkozik. Számos elmélet született, amelyek zöme a prokarióták és eukarióták RNS- és fehérjeszintézise (transzkripció és transzláció) közötti különbségeken alapul, illetve az ún. intronok jelenlétével kapcsolatos^2-8.

Az intronok az géneknek azon szakaszai, amelyek nem kódolnak információt. A gének azon szakaszait, amelyekről a fehérjeszintézis folyamán ténylegesen fehérje képződik, exonoknak nevezik. Az eukarióták génjeinek többsége exonokból és intronokból áll, azonban az intronok - a legáltalánosabb nézet szerint - azokból a szervezetekből, amelyek gyors szaporodásra vannak ítélve - mint például baktériumok (prokarióták) - kivesztek^10-12. Ez annak a következménye lehet, hogy az intronok a fehérje képzése folyamán a "splicingnak" (ejtsd szplájszing) nevezett mechanizmus során kivágódnak a DNS-ről (génről) átíródott elsődleges RNS-másolatból, így csak az exonoknak megfelelő szakaszok maradnak abban az RNS-kópiában, amiről majd a fehérje keletkezik (ún. hírvivő RNS, messenger RNS, mRNS). Csakhogy ez a folyamat nagyon időigényes, így a legtöbb elmélet szerint a prokarióták nem engedhetik meg maguknak rövid életük során.

Egyáltalán miért van szükség intronokra, ha úgyis kivágódnak? Az intronok szerepének magyarázatára máig tartja magát Walter Gilbert elmélete, miszerint elősegítenek olyan folyamatokat, amelyek révén ugyanarról a génről többféle fehérje keletkezhet (ún. alternatív splicing, exon-keveredés)1. Ezek a mechanizmusok nagyon nagy jelentőséggel bírnak, sok esetben az adott sejt túlélését biztosítják. (Az alternatív splicing kissé leegyszerűsítve ahhoz hasonló, mintha a felesleges részek - intronok - kivágása után megmaradt adott szókészletből - exonok - különböző szórendű mondatokat raknánk össze, amelyek jelentése így eltérő lehet - a szerk.)

Számos kutató feltételezi, hogy a prokarióták örökítő anyaga hajdan tele volt intronokkal, amelyek mára az eukariótákban őrződtek meg. Így az eukarióták, mint e letűnt világ közvetlen leszármazottai maradtak fenn (korai intron-elmélet), s intronjaik által elvezethetnek bennünket eredetük megértéséhez^10-12.