Revolutionerande forskning: Hur endosymbionter formar våra celler!

Revolutionerande forskning: Hur endosymbionter formar våra celler!

Ett betydande framsteg i forskningen om organeller och deras utveckling gjordes nyligen av ett team ledd av prof. Dr. Eva Nowack som presenterades vid Heinrich Heine-universitetet i Düsseldorf. Din studie, publicerad i tidskriften Vetenskapens framsteg publicerades, handlar om assimileringsprocessen av endosymbionter, som ursprungligen integrerades i eukaryoter som oberoende organismer.

Forskningen fokuserar på den encelliga flagellatenAngomonas deanei, som lever i insekters tarmar och samexisterar med en endosymbiont. Historiskt, för mellan 40 och 120 miljoner år sedan, absorberade en förfader till Strigomonadinae en protobakterie som blev en endosymbiont. Denna endosymbiont spelar en avgörande roll genom att förse värdcellen med viktiga metaboliter och co-faktorer.

Endosymbionter och deras funktioner

En anmärkningsvärd aspekt av studien är upptäckten att varje värdcell har exakt en endosymbiont som delar med sig. Forskargruppen hade redan rapporterat om interaktionerna mellan värdceller och deras endosymbionter 2022. Aktuella studier visar att proteinet ETP9 spelar en central roll för att markera delningsstället för endosymbionten. Ackumuleringen av ETP9 på denna plats är cykelberoende och varje experimentell störning av dess produktion resulterar i bildandet av trådformiga former som inte kan dela sig ytterligare.

Teamet upptäckte också att Strigomonadinae endosymbionts har förlorat nästan alla celldelningsgener förutom FtsZ-genen, en av de få kvarvarande bakteriecellsdelningsgener. Detta tyder på att endosymbiont iA. Deaneibefinner sig i ett mellanstadium mellan en autonom bakterie och en fullvärdig organell. De funktioner som gener en gång utförde för autonom överlevnad tas i allt högre grad över av värdcellens kärna.

Forskningsperspektiv

Dessa rön är inte bara av akademiskt intresse, utan öppnar också för nya möjligheter för utveckling av syntetiska symbioser. Framtida studier kan producera syntetiska endosymbionter som styrs direkt av kärnan. Detta forskningsområde kan ha långtgående konsekvenser för vår förståelse av symbios och cellbiologi.

Forskningen ocksåAngomonas deaneiär en del av ett bredare försök att belysa nya aspekter av familjen Trypanosomatidae. En tidigare studie om proteiner avAngomonas deaneiochStrigomonas culicisoch deras endosymbionts publicerades redan i tidskriften 2013 PLoS One publicerade, vilket understryker den långvariga relevansen av dessa ämnen.

Resultaten av denna aktuella studie avAnay Mauryaet al. är lovande och hjälper till att komplettera bilden av utvecklingen av organeller från bakterier. Ytterligare forskning inom detta område kommer utan tvekan att ge avgörande svar på frågor som påverkar grunderna för cell- och evolutionär biologi.