Revolusjonær forskning: Hvordan endosymbionter former cellene våre!

Revolusjonær forskning: Hvordan endosymbionter former cellene våre!

Et betydelig fremskritt innen forskning på organeller og deres utvikling ble nylig gjort av et team ledet av prof. Dr. Eva Nowack presentert ved Heinrich Heine-universitetet i Düsseldorf. Din studie, publisert i tidsskriftet Vitenskapens fremskritt ble publisert, omhandler assimileringsprosessen til endosymbionter, som opprinnelig ble integrert i eukaryoter som uavhengige organismer.

Forskningen fokuserer på den encellede flagellatenAngomonas deanei, som lever i tarmene til insekter og sameksisterer med en endosymbiont. Historisk, mellom 40 og 120 millioner år siden, absorberte en stamfar til Strigomonadinae en protobakterie som ble en endosymbiont. Denne endosymbionten spiller en avgjørende rolle ved å gi vertscellen viktige metabolitter og kofaktorer.

Endosymbionter og deres funksjoner

Et bemerkelsesverdig aspekt ved studien er funnet at hver vertscelle har nøyaktig en endosymbiont som deler med den. Forskerteamet hadde allerede rapportert om interaksjonene mellom vertsceller og deres endosymbionter i 2022. Aktuelle studier viser at proteinet ETP9 spiller en sentral rolle i å markere delingsstedet til endosymbionten. Akkumuleringen av ETP9 på dette stedet er syklusavhengig og enhver eksperimentell forstyrrelse av produksjonen resulterer i dannelsen av filamentøse former som ikke kan dele seg videre.

Teamet oppdaget også at Strigomonadinae endosymbionts har mistet nesten alle celledelingsgener bortsett fra FtsZ-genet, et av de få gjenværende bakteriecelledelingsgenene. Dette antyder at endosymbioten iA. Deaneier i et mellomstadium mellom en autonom bakterie og en fullverdig organell. Funksjonene som genene en gang utførte for autonom overlevelse, blir i økende grad overtatt av vertscellens kjerne.

Forskningsperspektiver

Disse funnene er ikke bare av akademisk interesse, men åpner også for nye muligheter for utvikling av syntetiske symbioser. Fremtidige studier kan produsere syntetiske endosymbionter som er direkte kontrollert av kjernen. Dette forskningsområdet kan ha vidtrekkende implikasjoner for vår forståelse av symbiose og cellebiologi.

Forskningen ogsåAngomonas deaneier en del av en bredere innsats for å belyse nye aspekter ved familien Trypanosomatidae. En tidligere studie på proteinene tilAngomonas deaneiogStrigomonas culicisog deres endosymbionter ble allerede publisert i tidsskriftet i 2013 PLoS One publisert, og understreker den langvarige relevansen til disse emnene.

Resultatene av denne nåværende studien avAnay Mauryaet al. er lovende og bidrar til å fullføre bildet av utviklingen av organeller fra bakterier. Videre forskning på dette området vil utvilsomt gi avgjørende svar på spørsmål som påvirker det grunnleggende innen celle- og evolusjonsbiologi.