Revoliucinis tyrimas: kaip endosimbiontai formuoja mūsų ląsteles!

Revoliucinis tyrimas: kaip endosimbiontai formuoja mūsų ląsteles!

Neseniai Diuseldorfo Heinricho Heine universitete pristatyta komanda, vadovaujama prof. dr. Eva Nowack, reikšmingą pažangą organelių ir jų evoliucijos tyrime padarė. Jūsų tyrimas, paskelbtas žurnale Mokslo pažanga buvo paskelbtas, nagrinėja endosimbiontų, kurie iš pradžių buvo integruoti į eukariotus kaip nepriklausomus organizmus, asimiliacijos procesą.

Tyrime pagrindinis dėmesys skiriamas vienaląsčiui žiuželiuiAngomonas deanei, kuris gyvena vabzdžių žarnyne ir egzistuoja kartu su endosimbiontu. Istoriškai prieš 40–120 milijonų metų Strigomonadinae protėvis absorbavo protobakteriją, kuri tapo endosimbiontu. Šis endosimbiontas vaidina lemiamą vaidmenį, aprūpindamas ląstelę šeimininką svarbiais metabolitais ir kofaktoriais.

Endosimbiontai ir jų funkcijos

Svarbus tyrimo aspektas yra tai, kad kiekviena ląstelė šeimininkė turi tiksliai vieną endosimbiontą, kuris dalijasi su ja. Mokslininkų grupė jau pranešė apie sąveiką tarp ląstelių šeimininkų ir jų endosimbiontų 2022 m. Dabartiniai tyrimai rodo, kad baltymas ETP9 vaidina pagrindinį vaidmenį žymint endosimbionto dalijimosi vietą. ETP9 kaupimasis šioje vietoje priklauso nuo ciklo ir bet koks eksperimentinis jo gamybos sutrikimas lemia gijinių formų susidarymą, kurios negali toliau dalytis.

Komanda taip pat atrado, kad Strigomonadinae endosimbiontai prarado beveik visus ląstelių dalijimosi genus, išskyrus FtsZ geną, vieną iš nedaugelio likusių bakterijų ląstelių dalijimosi genų. Tai rodo, kad endosimbiontas inA. Deaneiyra tarpinėje stadijoje tarp autonominės bakterijos ir visavertės organelės. Funkcijas, kurias kadaise atlikdavo genai, siekdami autonominio išgyvenimo, vis dažniau perima ląstelės šeimininkės branduolys.

Tyrimo perspektyvos

Šios išvados kelia ne tik akademinį susidomėjimą, bet ir atveria naujas galimybes sintetinių simbiozių kūrimui. Būsimi tyrimai galėtų sukurti sintetinius endosimbiontus, kuriuos tiesiogiai valdo branduolys. Ši tyrimų sritis gali turėti didelių pasekmių mūsų supratimui apie simbiozę ir ląstelių biologiją.

Tyrimas taip patAngomonas deaneiyra dalis platesnių pastangų atskleisti naujus Trypanosomatidae šeimos aspektus. Ankstesnis tyrimas apie baltymusAngomonas deaneiirStrigomonas culiciso jų endosimbiontai jau buvo paskelbti žurnale 2013 m PLoS One paskelbtas, pabrėždamas ilgalaikę šių temų aktualumą.

Šio dabartinio tyrimo rezultatus pateikėAnay Mauryair kt. yra perspektyvūs ir padeda susidaryti vaizdą apie organelių evoliuciją iš bakterijų. Tolesni šios srities tyrimai neabejotinai suteiks galutinius atsakymus į klausimus, turinčius įtakos ląstelių ir evoliucinės biologijos pagrindams.