Virová eukaryogeneze je hypotéza původu jádra eukaryotické buňky v důsledku endosymbiózy velkých virů obsahujících DNA a metanogenních archeí . Na základě viru vzniklo jádro eukaryotického typu, které pak do svého genomu zařadilo geny hostitele a v konečném důsledku převzalo kontrolu nad buňkou. Hypotézu navrhl Philip Bell v roce 2001 [1] a získala další podporu při studiu mechanismů syntézy proteinů u velkých virů obsahujících DNA , jako jsou mimiviry .
Genomické studie a objevy virů s komplexní DNA mohou naznačovat, že hrály roli při tvorbě eukaryotických jader. Hypoteticky mohou být viry předky moderních eukaryotických buněk, nepřímým důkazem je univerzálnost kódu DNA pro všechna žijící eukaryota a prokaryota. [2]
Stejně jako viry obsahující DNA obsahuje eukaryotické jádro lineární chromozomy se specifickými sekvencemi na jejich koncích ( prokaryotické chromozomy jsou kruhové). V obou případech je mRNA uzavřena a translace a transkripce probíhají odděleně. Eukaryotická jádra jsou také schopna cytoplazmatické replikace. Některé velké viry mají svou vlastní RNA polymerázu . [2] Přenos „infekčních“ jader byl dokumentován u mnoha parazitických červených řas . [3] Z takových jader mohly vzniknout komplexní eukaryotické DNA viry.
Hypotéza o virovém původu eukaryot naznačuje, že eukaryota jsou složena ze tří předků: virové složky, ze které vzniklo moderní eukaryotické jádro; prokaryotická buňka, ze které eukaryota zdědila cytoplazmu a buněčnou membránu; stejně jako další prokaryotická buňka, ze které endocytózou vznikly mitochondrie a chloroplasty . Je možné, že buněčné jádro vzniklo pod vlivem několika infekcí archaální buňky již obsahující bakterii, prekurzor mitochondrií, lyzogenním virem. [4] V rámci hypotézy byl navržen model eukaryotické evoluce, ve kterém se virus podobný modernímu viru pravých neštovic vyvinul do buněčného jádra začleněním genů z bakterie a archaického hostitele. Postupně se tento virus stal hlavním úložištěm informací v buňce, která si zachovala schopnost překládat geny a životaschopnost. Intracelulární bakterie si zachovala schopnost produkovat energii ve formě ATP také přenosem některých svých genů do jádra. Virový původ eukaryotických jader může být indikován výskytem sexuální reprodukce a meiózy v buněčném cyklu. Tato teorie zároveň zůstává kontroverzní, je zapotřebí více experimentálních důkazů pomocí archaálních virů, protože jsou pravděpodobně nejpodobnější moderním eukaryotním jádrům. [5]
V roce 2006 bylo navrženo, že k přechodu z RNA na DNA genomy poprvé došlo u virů. [6] V takovém případě by DNA virus mohl poskytnout hostiteli obsahujícímu RNA úložný systém pro genetickou informaci založený na DNA. [2] Navíc přítomnost genomu DNA ve viru zpočátku umožňovala chránit jeho dědičnou informaci před hostitelskými enzymy orientovanými na práci s RNA. Podle hypotézy mají archaea, bakterie a eukaryota svůj systém ukládání informací založený na DNA z různých virů. [6] Ve stejné době byl eukaryotický prekurzor obsahující RNA nejsložitěji organizovaný a měl mechanismy zpracování RNA. Byl také navržen virový původ telomerázy a telomer , klíčových prvků replikace eukaryotických buněk.
Hypotézu podporuje řada faktů. Například helikální viry s bilipidovou membránou mají zřetelnou podobnost s nejjednoduššími buněčnými jádry (DNA chromozom zapouzdřený v lipidové membráně). Teoreticky by velký DNA virus mohl převzít kontrolu nad bakteriální nebo archaální buňkou namísto replikace a ničení hostitelské buňky . Virus, který účinně řídí molekulární mechanismus hostitelské buňky, se sám stává něčím jako „jádrem“, které úspěšně zajišťuje jeho přežití pomocí procesů mitózy a cytokineze .