Novo istraživanje otkriva podrijetlo endoplazmatskog retikuluma kroz tragove u glikozilacijskom putu

U časopisu Engineering objavljen je rad pod naslovom Contrasting Macroevolutionary Patterns in the Human N-Glycosylation Pathway (D. Kifer, N. Čorak, M. Domazet-Lošo, N. Kasalo, G. Lauc, G. Klobučar, T. Domazet-Lošo) koji opisuje otkriće o evolucijskom podrijetlu endoplazmatskog retikuluma (ER) u eukariotskim stanicama. Postoje mnogobrojne teorije o postanku ER a ovo istraživanje nedvojbeno upućuje na to da je ER nastao uvlačenjem plazma membrane drevnih prokariotskih stanica koje su već tada sadržavale enzime za glikozilaciju.
Rezultati predstavljaju važan korak naprijed u razumijevanju evolucije složenih staničnih struktura iz jednostavnijih oblika života. Prateći evolucijsku povijest N-glikozilacije - procesa kojim se na proteine dodaju molekule šećera – uočen je jasan obrazac: enzimi koji sudjeluju u tom procesu a djeluju na citosolnoj strani membrane ER-a potječu od posljednjeg zajedničkog pretka svih živih stanica (LUCA), dok su oni koji djeluju unutar lumena ER-a jedinstveni za eukariote.
Primjenom filostratigrafske metode, istraživači su također pratili podrijetlo više od 600 gena povezanih s glikozilacijom i tisuća njihovih glikoziliranih proteinskih ciljeva te je i ovdje uočen "binarni" evolucijski potpis: ključni geni za glikozilaciju potječu ili iz vremena posljednjeg univerzalnog zajedničkog pretka (LUCA), ili su se pojavili s nastankom eukariota, uz vrlo malo dodataka iz međufaza.
Ovi rezultati daju važan uvid u jedno od ključnih pitanja evolucijske biologije: kako je nastala složena unutarnja arhitektura eukariotskih stanica - endomembranski sustav koji uključuje endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat i jezgrinu ovojnicu.
Rad je rezultat suradnje Instituta Ruđer Bošković, Farmaceutsko-biokemijskog fakulteta i Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, Katoličkog sveučilišta u Zagrebu te tvrtke Genos, uz potporu Hrvatske zaklade za znanost i Europskog fonda za regionalni razvoj.
Detaljnije informacije dostupne su na poveznici: https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.06.039