Revolucija v biologiji: odkriti evkarioti brez mitohondrijev

he Science Science Company / Alamy Stock Photo Mitohondrija je eukariotska celica.

Prvi organizmi z jedrom, vendar brez mitohondrijev, so bili najdeni v črevesju puhaste činčile.

Ljudje, ribe, žuželke in številni drugi živi organizmi spadajo v evkariote, druge imenujemo prokarioti. Besede "evkarioti" in "prokarioti" (iz grščine ??? - "jedro") nakazujejo prisotnost ali odsotnost celičnega jedra, ki vsebuje DNK, vendar je do zdaj veljalo, da morajo poleg ekrana imeti evkarioti še druge organele - mitohondrije . Njihova naloga je oskrba celic z energijo z oksidacijo organskih snovi.

V skladu s splošno sprejeto različico so mitohondriji "asimilirani migranti" naših celic: starodavni prokariontski enocelični organizmi, ki niso znali uporabljati kisika za oksidacijo organskih "zagnanih" bakterij, ki bi to lahko storili znotraj sebe. Med evolucijo so „delovni migranti“ postali sestavni del evkariontske celice. Zato imajo mitohondriji lastno DNK (mtDNA), podedovano iz bakterij. Med evolucijo in v glavni DNK evkariotov so se pojavile regije, povezane z mtDNA, geni, ki kodirajo beljakovine, zaradi katerih nastajajo in delujejo mitohondrije.

Proizvaja toploto, električni potencial in ATP.

Odkar so odkrili izvor mitohondrijev, so se znanstveniki spraševali: ali je to edini način, da se življenje lahko razvije? Ali je prehod s prokariotov na evkariote mogoč samo s pomočjo takšne simbioze? Konec XIX stoletja je bila predlagana simbiotska teorija, nato pa se je začelo iskanje. Biologi so iskali analogne evkariote - tiste, ki bi lahko preživeli brez mitohondrijev. V 80-ih letih 20. stoletja je bila postavljena hipoteza Archezoe o obstoju celega razreda enoceličnih celic, ki ni bil v fazi simbioze z oksidantnimi bakterijami, ampak je šel drugače.

Najdene so bile v prebavnih in reproduktivnih poteh različnih živali; domnevalo se je, da lahko v takšnem hranilnem mediju črpajo energijo od zunaj. Na pripadnost evkariontom brez mitohondrijev so na primer sumili črevesno lamblijo Giardia intestinalis, ki pri ljudeh povzroča neprijetne prebavne motnje, in nekatere druge vrste. Morda ste v učbeniku iz biologije prebrali, da so evkariontski organizmi brez mitohondrije znani - to pomeni, da je učbenik že zastarel. Nedavne študije so potrdile, da so mitohondrije v Giardiji nekoč preprosto zmanjšali kot nepotrebne. To dokazujejo geni, odgovorni za kodiranje mitohondrijskih proteinov, ki so bili nedavno odkriti v DNK "kandidatov za Archezoa".

10 tehnologij, ki jih je navdihnila narava

Eden od "kandidatov" v Archezoi

Toda iskanje alternativnega življenja se nadaljuje in pred kratkim so na univerzi Charles na Češkem skupina biologov začeli preučevati vrsto Monocercomonoides, ki jo najdemo v črevesju hišne činčila laboratorijskega uslužbenca.

Metoda, ki jo uporabljajo češki znanstveniki, je bistveno pomembna: ni dovolj, če pogledamo skozi mikroskop in ne najdemo mitohondrije v celici. Najprej je bilo treba popolnoma dešifrirati genom Monocercomonoides, nato pa ga, če primerjamo z genomom evkariontske celice, prepričati, da Monocercomonoides popolnoma primanjkuje regij genoma, ki so odgovorne za mitohondrijsko aktivnost. Rezultati kažejo, da Monocercomonoides nima mitohondrijev in jih nikoli ni. In to pomeni, da naša veja evolucije ni edina.

Kako monocerkomonoidi prejemajo energijo, še ni znano. V črevesju činčila, kjer živijo, je veliko hranilnih snovi, a premalo kisika, zato znanstveniki predlagajo, da lahko bakterije uporabljajo svoje encime za citoplazmo za oksidacijo hrane.

Rezultati študije so objavljeni v reviji Surrent Biology .

Vam je članek všeč?

Najbolj zanimive novice iz sveta znanosti: sveža odkritja, fotografije in neverjetna dejstva v vaši pošti. V redu Strinjam se s pravili spletnega mesta Hvala. Na vaš e-naslov smo poslali potrditveno sporočilo.

Priporočena

Moon Bunny, krompir in zvezde: Skrivnosti Luninega hrbta
2019
10 najbolj arogantnih invazivnih živalskih vrst
2019
Kako narediti FM oddajnik za oddaje
2019