Rewolucyjne badania: jak endosymbionty kształtują nasze komórki!

Rewolucyjne badania: jak endosymbionty kształtują nasze komórki!

Znaczącego postępu w badaniach nad organellami i ich ewolucją dokonał w ostatnim czasie zespół kierowany przez prof. dr Evę Nowack prezentowany na Uniwersytecie Heinricha Heinego w Düsseldorfie. Twoje badanie opublikowane w czasopiśmie Postęp nauki została opublikowana, dotyczy procesu asymilacji endosymbiontów, które pierwotnie zostały zintegrowane z eukariontami jako niezależne organizmy.

Badania skupiają się na jednokomórkowym wiciowcuAngomonas deanei, który żyje w jelitach owadów i współistnieje z endosymbiontem. Historycznie rzecz biorąc, między 40 a 120 milionami lat temu przodek Strigomonadinae wchłonął protobakterię, która stała się endosymbiontem. Ten endosymbiont odgrywa kluczową rolę, dostarczając komórce gospodarza ważnych metabolitów i kofaktorów.

Endosymbionty i ich funkcje

Godnym uwagi aspektem badania jest odkrycie, że każda komórka gospodarza ma dokładnie jeden wspólny endosymbiont. Zespół badawczy przedstawił już raport na temat interakcji między komórkami gospodarzami a ich endosymbiontami w 2022 r. Aktualne badania pokazują, że białko ETP9 odgrywa kluczową rolę w oznaczaniu miejsca podziału endosymbiontu. Akumulacja ETP9 w tym miejscu jest zależna od cyklu i wszelkie eksperymentalne zakłócenia jego produkcji powodują powstawanie form nitkowatych, które nie mogą się dalej dzielić.

Zespół odkrył również, że endosymbionty Strigomonadinae utraciły prawie wszystkie geny podziału komórek z wyjątkiem genu FtsZ, jednego z niewielu pozostałych genów podziału komórek bakteryjnych. Sugeruje to, że endosymbiont wA. Deaneiznajduje się na etapie pośrednim między autonomiczną bakterią a pełnoprawną organellą. Funkcje, które niegdyś pełniły geny w celu autonomicznego przeżycia, w coraz większym stopniu przejmuje jądro komórki gospodarza.

Perspektywy badawcze

Odkrycia te cieszą się nie tylko zainteresowaniem akademickim, ale otwierają także nowe możliwości rozwoju syntetycznych symbioz. Przyszłe badania mogłyby doprowadzić do powstania syntetycznych endosymbiontów kontrolowanych bezpośrednio przez jądro. Ten obszar badań może mieć daleko idące implikacje dla naszego zrozumienia symbiozy i biologii komórki.

Badania teżAngomonas deaneijest częścią szerszego wysiłku mającego na celu rzucenie światła na nowe aspekty rodziny Trypanosomatidae. Poprzednie badania dotyczące białekAngomonas deaneiIStrigomonas culicisi ich endosymbionty zostały opublikowane w czasopiśmie już w 2013 roku PLoS Jeden opublikowane, co podkreśla długotrwałą aktualność tych tematów.

Wyniki obecnego badania przeprowadzonego przezAna Mauryai in. są obiecujące i pomagają uzupełnić obraz ewolucji organelli z bakterii. Dalsze badania w tej dziedzinie niewątpliwie dostarczą jednoznacznych odpowiedzi na pytania dotyczące podstaw biologii komórki i ewolucji.