Revolučný výskum: Ako endosymbionty formujú naše bunky!

Revolučný výskum: Ako endosymbionty formujú naše bunky!

Významný pokrok vo výskume organel a ich evolúcie nedávno urobil tím pod vedením Prof. Dr. Evy Nowack prezentovaný na Univerzite Heinricha Heineho v Düsseldorfe. Vaša štúdia publikovaná v časopise Vedecké pokroky bola publikovaná, sa zaoberá asimilačným procesom endosymbiontov, ktoré boli pôvodne integrované do eukaryotov ako samostatné organizmy.

Výskum sa zameriava na bičíkovce jednobunkovéAngomonas deanei, ktorý žije v črevách hmyzu a koexistuje s endosymbiontom. Historicky, pred 40 až 120 miliónmi rokov, predchodca Strigomonadinae absorboval protobaktériu, ktorá sa stala endosymbiontom. Tento endosymbiont hrá kľúčovú úlohu tým, že poskytuje hostiteľskej bunke dôležité metabolity a kofaktory.

Endosymbionty a ich funkcie

Pozoruhodným aspektom štúdie je zistenie, že každá hostiteľská bunka má presne jeden endosymbiont, ktorý s ňou zdieľa. Výskumný tím už informoval o interakciách medzi hostiteľskými bunkami a ich endosymbiontmi v roku 2022. Súčasné štúdie ukazujú, že proteín ETP9 hrá ústrednú úlohu pri označovaní miesta delenia endosymbionta. Akumulácia ETP9 na tomto mieste je závislá od cyklu a akékoľvek experimentálne prerušenie jeho produkcie vedie k tvorbe vláknitých foriem, ktoré sa nemôžu ďalej deliť.

Tím tiež zistil, že endosymbionty Strigomonadinae stratili takmer všetky gény bunkového delenia okrem génu FtsZ, jedného z mála zostávajúcich génov delenia bakteriálnych buniek. To naznačuje, že endosymbiont vA. Deaneije v prechodnom štádiu medzi autonómnou baktériou a plnohodnotnou organelou. Funkcie, ktoré kedysi vykonávali gény pre autonómne prežitie, čoraz častejšie preberá jadro hostiteľskej bunky.

Perspektívy výskumu

Tieto zistenia sú nielen akademického záujmu, ale otvárajú aj nové možnosti pre rozvoj syntetických symbióz. Budúce štúdie by mohli produkovať syntetické endosymbionty, ktoré sú priamo riadené jadrom. Táto oblasť výskumu by mohla mať ďalekosiahle dôsledky pre naše chápanie symbiózy a bunkovej biológie.

Výskum tiežAngomonas deaneije súčasťou širšieho úsilia o objasnenie nových aspektov čeľade Trypanosomatidae. Predchádzajúca štúdia o proteínochAngomonas deaneiaStrigomonas culicisa ich endosymbionty boli publikované v časopise už v roku 2013 PLoS One zverejnené, čím sa podčiarkuje dlhotrvajúca aktuálnosť týchto tém.

Výsledky tejto aktuálnej štúdie odAnay Mauryaa kol. sú sľubné a pomáhajú doplniť obraz o vývoji organel z baktérií. Ďalší výskum v tejto oblasti nepochybne poskytne presvedčivé odpovede na otázky ovplyvňujúce základy bunkovej a evolučnej biológie.