Революционно изследване: Как ендосимбионтите оформят нашите клетки!

Революционно изследване: Как ендосимбионтите оформят нашите клетки!

Значителен напредък в изследванията на органелите и тяхната еволюция беше направен наскоро от екип, ръководен от проф. д-р Ева Новак, представен в университета Хайнрих Хайне в Дюселдорф. Вашето проучване, публикувано в сп Научен напредък е публикувана, се занимава с процеса на асимилация на ендосимбионти, които първоначално са били интегрирани в еукариотите като независими организми.

Изследването се фокусира върху едноклетъчния флагелатAngomonas deanei, който живее в червата на насекомите и съжителства с ендосимбионт. Исторически, между 40 и 120 милиона години, прародител на Strigomonadinae абсорбира протобактерия, която се превръща в ендосимбионт. Този ендосимбионт играе решаваща роля, като осигурява на клетката гостоприемник важни метаболити и кофактори.

Ендосимбионти и техните функции

Забележителен аспект на изследването е констатацията, че всяка клетка гостоприемник има точно един ендосимбионт, който споделя с нея. Изследователският екип вече беше докладвал за взаимодействията между клетките гостоприемници и техните ендосимбионти през 2022 г. Настоящите проучвания показват, че протеинът ETP9 играе централна роля в маркирането на мястото на делене на ендосимбионта. Натрупването на ETP9 на това място зависи от цикъла и всяко експериментално прекъсване на неговото производство води до образуването на нишковидни форми, които не могат да се делят по-нататък.

Екипът също така откри, че ендосимбионтите на Strigomonadinae са загубили почти всички гени за клетъчно делене, с изключение на гена FtsZ, един от малкото останали гени за клетъчно делене на бактерии. Това предполага, че ендосимбионтът вА. Деанейе в междинен стадий между автономна бактерия и пълноценна органела. Функциите, които някога са изпълнявали гените за автономно оцеляване, все повече се поемат от ядрото на клетката гостоприемник.

Изследователски перспективи

Тези открития са не само от академичен интерес, но и отварят нови възможности за развитието на синтетични симбиози. Бъдещи проучвания биха могли да произведат синтетични ендосимбионти, които се контролират директно от ядрото. Тази област на изследване може да има далечни последици за нашето разбиране за симбиозата и клетъчната биология.

Изследването същоAngomonas deaneiе част от по-широко усилие да се хвърли светлина върху нови аспекти на семейство Trypanosomatidae. Предишно проучване на протеините наAngomonas deaneiиStrigomonas culicisи техните ендосимбионти вече бяха публикувани в списанието през 2013 г PLoS One публикувани, подчертавайки дългосрочната актуалност на тези теми.

Резултатите от това текущо проучване отАнай Маурияet al. са обещаващи и помагат да се завърши картината на еволюцията на органелите от бактериите. По-нататъшните изследвания в тази област несъмнено ще дадат убедителни отговори на въпроси, засягащи основите на клетъчната и еволюционната биология.