Eucariogeneza virală este o ipoteză a originii nucleului celulei eucariote ca urmare a endosimbiozei virusurilor mari care conțin ADN și a arheilor metanogene . Pe baza virusului s-a format un nucleu de tip eucariot, care a inclus apoi genele gazdei în genomul său și, în cele din urmă, a preluat controlul celulei. Ipoteza a fost propusă de Philip Bell în 2001 [1] și a primit sprijin suplimentar în studiul mecanismelor de sinteză a proteinelor în virusurile mari care conțin ADN , cum ar fi mimivirusurile .
Studiile genomice și descoperirea virusurilor cu ADN complex pot indica faptul că aceștia au jucat un rol în formarea nucleelor eucariote. Ipotetic, virușii pot fi strămoșii celulelor eucariote moderne; dovada indirectă este universalitatea codului ADN pentru toate eucariotele și procariotele vii. [2]
La fel ca virusurile care conțin ADN, nucleul eucariotic conține cromozomi liniari cu secvențe specifice la capete ( cromozomii procarioți sunt circulari). În ambele cazuri, ARNm este acoperit , iar traducerea și transcripția au loc separat. Nucleii eucariote sunt, de asemenea, capabili de replicare citoplasmatică. Unii virusuri mari au propria lor ARN polimerază . [2] Transferul de nuclee „infecțioase” a fost documentat în multe alge roșii parazite . [3] Din astfel de nuclee ar fi putut apărea virusuri ADN eucariote complexe.
Ipoteza originii virale a eucariotelor sugerează că eucariotele sunt compuse din trei elemente ancestrale: o componentă virală, din care provine nucleul eucariotic modern; o celulă procariotă de la care eucariotele au moștenit citoplasma și membrana celulară; precum şi o altă celulă procariotă din care mitocondriile şi cloroplastele provin prin endocitoză . Este posibil ca nucleul celular să se fi format sub influența mai multor infecții ale unei celule arheale care conținea deja o bacterie, un precursor al mitocondriilor, cu un virus lizogen. [4] Ca parte a ipotezei, a fost propus un model de evoluție eucariotă în care un virus similar cu virusul variolei modern a evoluat în nucleul celulei prin încorporarea genelor de la o bacterie și o gazdă arheică. Treptat, acest virus a devenit principalul depozit de informații din celulă, care și-a păstrat capacitatea de a traduce genele și viabilitatea. Bacteria intracelulară și-a păstrat capacitatea de a produce energie sub formă de ATP prin transferul unora dintre genele sale către nucleu. Originea virală a nucleelor eucariote poate fi indicată de apariția reproducerii sexuale și a meiozei în ciclul celular. În același timp, această teorie rămâne controversată, sunt necesare mai multe dovezi experimentale folosind virusurile arheale, deoarece acestea sunt probabil cele mai asemănătoare cu nucleele eucariote moderne. [5]
În 2006, s-a sugerat că tranziția de la genomul ARN la ADN a avut loc pentru prima dată printre viruși. [6] Într-un astfel de caz, un virus ADN ar putea oferi unei gazde care conține ARN un sistem de stocare bazat pe ADN pentru informații genetice. [2] Mai mult, inițial prezența unui genom ADN într-un virus ia permis acestuia să-și protejeze informațiile ereditare de enzimele gazdă orientate să lucreze cu ARN. Conform ipotezei, arheile, bacteriile și eucariotele și-au obținut sistemul de stocare a informațiilor bazat pe ADN de la diferiți viruși. [6] În același timp, precursorul eucariotic care conținea ARN era cel mai complex organizat și poseda mecanismele de procesare a ARN. De asemenea, a fost sugerată originea virală a telomerazei și a telomerilor , elementele cheie ale replicării celulelor eucariote.
O serie de fapte susțin ipoteza. De exemplu, virusurile elicoidale cu membrană bilipidă au o asemănare distinctă cu cei mai simpli nuclei celulari (cromozomul ADN încapsulat într-o membrană lipidică). Teoretic, un virus ADN mare ar putea prelua controlul asupra unei celule bacteriene sau arheale în loc să se replice și să distrugă celula gazdă . Virusul, care controlează eficient mecanismul molecular al celulei gazdă, devine în sine ceva ca un „nucleu”, asigurându-și cu succes supraviețuirea prin procesele de mitoză și citokineză .