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.

Az ősi prokariótákban az intronok kivágódása másféle mechanizmusok révén mehetett végbe. A modern proteobaktériumok DNS-ében találhatóak olyan szakaszok, amelyek értelmezhetőek az intronok maradványaiként¹⁸. Ezek a szekvenciarészletek többnyire a gének közötti, fehérjét nem kódoló, összekötő részeken (ún. spacer régiókon) belül, vagy egyéb olyan DNS-szakaszokban helyezkednek el, amelyek az örökítőanyagban áthelyeződésre képesek (mozgékony genetikai elemek)^18,28. Kivágásukat különböző enzimek végzik^17,18, de terjedésük valószínűleg valamilyen kontrollmechanizmus révén erősen szabályozott^28,39.

A kutatók azt feltételezik, hogy az endoszimbiózis folyamán megsérültek azok az enzimek, amelyek hajdan képesek lehettek arra, hogy az mRNS-átírat splicingja folyamán eltávolítsák az intronokat. Ez lehetőséget szolgáltathatott az intronok elterjedésére, és egy újfajta splicing-mechanizmus kialakulását igényelte, ami a mai splicosoma^27,28 megjelenéséhez vezethetett. Így alakulhattak a II. típusú intronok spliceosomális intronokká és snRNS-ekké^12,18,28. Az érintett gének vizsgálata azt sugallja, hogy ez az átmenet az eukarióta ősben ment végbe^25,26.

A prokarióták fehérjeszintézise viszonylag gyors folyamat (körülbelül tíz aminosav/másodperc⁴¹), az eukariótákban kicsit lassabb (egy aminosav/másodperc) ⁴³. A spliceosomák által irányított splicing folyamata relatíve lassú: 0,005-0,01 intron/másodperc például a globinok esetén. A kezdeti, kialakulófélben lévő spliceosoma (protospliceosoma), amelyben az snRNS-ek már jelen voltak, de a járulékos fehérjék "toborzása" még zajlott^27,40, valószínűleg még ennél is lassabban működött. Ezért különösen nagy problémát jelenthetett, hogy a fehérjeszintetizáló apparátus hozzáférhetett azokhoz az mRNS-ekhez is, amelyek még nem estek át splicingon (sejtmag hiányában fizikailag ugyanabban a térben zajlott az RNS- és a fehérjeszintézis). A fehérjeszintézis gyorsasága a splicing lassúságának függvényében még inkább megnövelte ennek esélyét, így sok hibás fehérjét eredményezhetett^14,32 ez az átmeneti állapot. Így szorulhatott gátak közé az eukarióták őse, amelynek sürgős megoldást kellett találnia a lassú spliceosomák megjelenésének problémájára.