Revolucionārs pētījums: kā endosimbionti veido mūsu šūnas!

Revolucionārs pētījums: kā endosimbionti veido mūsu šūnas!

Prof. Dr. Eva Nowack vadītā komanda Diseldorfas Heinriha Heines universitātē nesen veica nozīmīgu progresu pētījumos par organellām un to evolūciju. Jūsu pētījums, kas publicēts žurnālā Zinātnes attīstība tika publicēts, aplūko endosimbiontu asimilācijas procesu, kas sākotnēji tika integrēti eikariotos kā neatkarīgi organismi.

Pētījums koncentrējas uz vienšūnu flagellātuAngomonas deanei, kas dzīvo kukaiņu zarnās un pastāv līdzās endosimbiontam. Vēsturiski pirms 40 līdz 120 miljoniem gadu Strigomonadinae sencis absorbēja protobaktēriju, kas kļuva par endosimbiontu. Šim endosimbiontam ir izšķiroša loma, nodrošinot saimniekšūnu ar svarīgiem metabolītiem un kofaktoriem.

Endosimbionti un to funkcijas

Ievērojams pētījuma aspekts ir konstatējums, ka katrai saimniekšūnai ir tieši viens endosimbionts, kas ar to ir kopīgs. Pētnieku grupa jau bija ziņojusi par mijiedarbību starp saimniekšūnām un to endosimbiontiem 2022. gadā. Pašreizējie pētījumi liecina, ka proteīnam ETP9 ir galvenā loma endosimbionta dalīšanās vietas iezīmēšanā. ETP9 uzkrāšanās šajā vietā ir atkarīga no cikla, un jebkurš eksperimentāls tā ražošanas pārtraukums izraisa pavedienu formu veidošanos, kas nevar tālāk sadalīties.

Komanda arī atklāja, ka Strigomonadinae endosimbionti ir zaudējuši gandrīz visus šūnu dalīšanās gēnus, izņemot FtsZ gēnu, kas ir viens no nedaudzajiem atlikušajiem baktēriju šūnu dalīšanās gēniem. Tas liecina, ka endosimbionts iekšāA. Deaneiatrodas starpposmā starp autonomu baktēriju un pilnvērtīgu organellu. Funkcijas, ko gēni savulaik veica autonomai izdzīvošanai, arvien vairāk pārņem saimniekšūnas kodols.

Pētījuma perspektīvas

Šie atklājumi rada ne tikai akadēmisku interesi, bet arī paver jaunas iespējas sintētisko simbiožu attīstībai. Turpmākie pētījumi varētu radīt sintētiskus endosimbiontus, kurus tieši kontrolē kodols. Šai pētniecības jomai varētu būt tālejoša ietekme uz mūsu izpratni par simbiozi un šūnu bioloģiju.

Arī pētījumsAngomonas deaneiir daļa no plašākiem centieniem izgaismot jaunus Trypanosomatidae dzimtas aspektus. Iepriekšējais pētījums par olbaltumvielāmAngomonas deaneiunStrigomonas culicisun to endosimbionti jau tika publicēti žurnālā 2013. gadā PLoS One publicēts, uzsverot šo tēmu ilgstošo aktualitāti.

Šī pašreizējā pētījuma rezultāti, ko veicaAnaija Maurijaet al. ir daudzsološi un palīdz pabeigt priekšstatu par organellu evolūciju no baktērijām. Turpmākie pētījumi šajā jomā neapšaubāmi sniegs pārliecinošas atbildes uz jautājumiem, kas ietekmē šūnu un evolūcijas bioloģijas pamatus.