A vírus eukariogenezis az eukarióta sejtmag eredetének hipotézise a nagy DNS-tartalmú vírusok és a metanogén archaeák endoszimbiózisának eredményeként . A vírus alapján egy eukarióta típusú sejtmag alakult ki, amely a gazdaszervezet génjeit a genomjába foglalta, és végül átvette a sejt irányítását. A hipotézist Philip Bell javasolta 2001-ben [1] , és további támogatást kapott a nagy DNS-tartalmú vírusok , például a mimivírusok fehérjeszintézis-mechanizmusainak tanulmányozásában .
A genomikai vizsgálatok és a komplex DNS-t tartalmazó vírusok felfedezése arra utalhat, hogy szerepet játszottak az eukarióta magok kialakulásában. Hipotetikusan a vírusok lehetnek a modern eukarióta sejtek ősei; közvetett bizonyíték az összes élő eukarióta és prokarióta DNS -kódjának egyetemessége. [2]
Csakúgy, mint a DNS-tartalmú vírusok, az eukarióta sejtmag lineáris kromoszómákat tartalmaz, amelyek végén specifikus szekvenciák vannak (a prokarióta kromoszómák körkörösek). Mindkét esetben az mRNS le van zárva , és a transzláció és a transzkripció külön történik. Az eukarióta magok citoplazmatikus replikációra is képesek. Néhány nagy vírus saját RNS polimerázzal rendelkezik . [2] A "fertőző" sejtmagok átvitelét számos parazita vörös algában dokumentálták . [3] Az ilyen magokból összetett eukarióta DNS-vírusok keletkezhettek.
Az eukarióták víruseredetére vonatkozó hipotézis azt sugallja, hogy az eukarióták három ősi elemből állnak: egy víruskomponens, amelyből a modern eukarióta mag származik; prokarióta sejt, amelyből az eukarióták örökölték a citoplazmát és a sejtmembránt; valamint egy másik prokarióta sejt, amelyből a mitokondriumok és a kloroplasztiszok endocitózissal származnak . Lehetséges, hogy a sejtmag egy baktériumot, a mitokondrium prekurzorát már tartalmazó régészeti sejt lizogén vírussal történt fertőzésének hatására alakult ki. [4] A hipotézis részeként egy olyan eukarióta evolúciós modellt javasoltak, amelyben a modern himlővírushoz hasonló vírus fejlődött ki a sejtmagba egy baktériumból és egy ősi gazdaszervezet génjeinek beépítésével. Fokozatosan ez a vírus vált az információ fő tárházává a sejtben, amely megőrizte gének transzlációjának képességét és életképességét. Az intracelluláris baktérium megtartotta azt a képességét, hogy ATP formájában energiát termeljen azáltal, hogy egyes génjeit a sejtmagba is átviszi. Az eukarióta magok vírusos eredetére utalhat az ivaros szaporodás és a meiózis előfordulása a sejtciklusban. Ugyanakkor ez az elmélet továbbra is ellentmondásos, több kísérleti bizonyítékra van szükség az archaeális vírusok használatával, mivel valószínűleg ezek hasonlítanak leginkább a modern eukarióta magokhoz. [5]
2006-ban felmerült, hogy az RNS-ről a DNS-genomokra való átmenet először a vírusok között történt. [6] Ilyen esetben egy DNS-vírus biztosíthat egy RNS-t tartalmazó gazdaszervezetet a genetikai információk DNS-alapú tárolórendszerével. [2] Ezenkívül kezdetben a DNS-genom jelenléte a vírusban lehetővé tette, hogy megvédje örökletes információit az RNS-sel együttműködő gazdaenzimektől. A hipotézis szerint az archaeák, baktériumok és eukarióták DNS-alapú információtároló rendszerüket különböző vírusoktól kapták. [6] Ugyanakkor az RNS-tartalmú eukarióta prekurzor volt a legbonyolultabb szervezet, és rendelkezett az RNS-feldolgozás mechanizmusaival. A telomeráz és a telomerek , az eukarióta sejtreplikáció kulcsfontosságú elemeinek virális eredete is felmerült.
Számos tény támasztja alá a hipotézist. Például a bilipid membránnal rendelkező spirális vírusok határozottan hasonlítanak a legegyszerűbb sejtmagokhoz (a lipidmembránba kapszulázott DNS-kromoszóma). Elméletileg egy nagy DNS-vírus átveheti az irányítást egy bakteriális vagy régebbi sejt felett, ahelyett , hogy replikálná és elpusztítaná a gazdasejtet . A vírus, amely hatékonyan szabályozza a gazdasejt molekuláris mechanizmusát, maga is mintegy "nukleusz" lesz, amely a mitózis és a citokinézis folyamatai révén sikeresen biztosítja túlélését .