Revolucionarna raziskava: Kako endosimbionti oblikujejo naše celice!

Revolucionarna raziskava: Kako endosimbionti oblikujejo naše celice!

Pomemben napredek v raziskavah organelov in njihove evolucije je pred kratkim naredila ekipa pod vodstvom prof. dr. Eve Nowack, predstavljena na univerzi Heinrich Heine v Düsseldorfu. Vaša študija, objavljena v žurnalu Znanstveni napredek je objavljena, obravnava proces asimilacije endosimbiontov, ki so bili prvotno integrirani v evkarionte kot samostojni organizmi.

Raziskava se osredotoča na enoceličnega bičkovcaAngomonas deanei, ki živi v črevesju žuželk in sobiva z endosimbiontom. Zgodovinsko gledano je pred 40 do 120 milijoni let prednik Strigomonadinae absorbiral protobakterijo, ki je postala endosimbiont. Ta endosimbiont igra ključno vlogo, saj gostiteljski celici zagotavlja pomembne metabolite in kofaktorje.

Endosimbionti in njihove funkcije

Pomemben vidik študije je ugotovitev, da ima vsaka gostiteljska celica natanko en endosimbiont, ki si deli z njo. Raziskovalna skupina je že leta 2022 poročala o interakcijah med gostiteljskimi celicami in njihovimi endosimbionti. Trenutne študije kažejo, da ima protein ETP9 osrednjo vlogo pri označevanju mesta delitve endosimbionta. Kopičenje ETP9 na tem mestu je odvisno od cikla in vsaka eksperimentalna motnja njegove proizvodnje povzroči nastanek nitastih oblik, ki se ne morejo naprej deliti.

Ekipa je tudi odkrila, da so endosimbionti Strigomonadinae izgubili skoraj vse gene za celično delitev, razen gena FtsZ, enega redkih preostalih genov za delitev bakterijskih celic. To nakazuje, da je endosimbiont vA. Deaneije v vmesni fazi med avtonomno bakterijo in polnopravnim organelom. Funkcije, ki so jih nekoč za avtonomno preživetje opravljali geni, vse bolj prevzema jedro gostiteljske celice.

Raziskovalne perspektive

Te ugotovitve niso le akademskega pomena, ampak odpirajo tudi nove možnosti za razvoj sintetičnih simbioz. Prihodnje študije bi lahko proizvedle sintetične endosimbionte, ki jih neposredno nadzoruje jedro. To področje raziskav bi lahko imelo daljnosežne posledice za naše razumevanje simbioze in celične biologije.

Tudi raziskavaAngomonas deaneije del širšega prizadevanja za osvetlitev novih vidikov družine Trypanosomatidae. Prejšnja študija o beljakovinahAngomonas deaneiinStrigomonas culicisin njihovi endosimbionti so bili že leta 2013 objavljeni v reviji PLoS One objavljeno, kar poudarja dolgoročno pomembnost teh tem.

Rezultati te trenutne študije avtorjaAnay Mauryaet al. so obetavni in pomagajo dopolniti sliko evolucije organelov iz bakterij. Nadaljnje raziskave na tem področju bodo nedvomno zagotovile dokončne odgovore na vprašanja, ki zadevajo osnove celične in evolucijske biologije.