Forradalmi felfedezés: Így alakultak ki az összetett eukarióták!

Forradalmi felfedezés: Így alakultak ki az összetett eukarióták!

Mainzi, valenciai, madridi és zürichi kutatók egy úttörő tanulmányban fontos betekintést nyertek az eukarióták kialakulásába. Hogyan presse.uni-mainz.de A tudósok a fajok, például gombák, növények és állatok alapját képező összetett sejtek evolúciójának megértésére összpontosítottak.

A korai életformák olyan prokarióta sejtekre korlátozódtak, amelyek genetikai anyaga lebegett a citoplazmában. Ezzel szemben az eukarióták sejtmaggal és számos organellával rendelkeznek, amelyek bonyolult sejtszerkezetet tesznek lehetővé. Ezeknek a komplex sejteknek a kialakulását az endoszimbionta elmélet magyarázza, amely azt feltételezi, hogy az eukarióták a baktériumok és az archaea szimbiózisa révén keletkeztek.

Evolúciós átmenetek és génnövekedés

A kutatás központi szempontja a prokarióták és az eukarióták közötti evolúciós intermedierek hiánya. Az eredményeket a neves PNAS tudományos folyóiratban tették közzé, a kutatók kvantitatív módszerekkel elemezték a gének növekedését és evolúcióját.

Kezdetben a fehérjét kódoló gének egyenletes növekedését figyelték meg, majd feszültségeket, amelyek a gének további növekedése során jelentkeztek. Kiderült, hogy az evolúció nem kódoló régiókat integrált a géntervbe, hogy támogassa a gének növekedését. Érdekes módon az átlagos fehérjehossz 500 aminosav körül stagnált, miközben a gének még mindig képesek voltak exponenciálisan növekedni. Egy kritikus evolúciós átmenet 2,6 milliárd évvel ezelőttre tehető.

Ezek a gének növekedésére vonatkozó megállapítások nemcsak a biológia számára fontosak, hanem más tudományágak számára is fontosak. Az eukarióta sejt fejlődése megalapozta a többsejtű szervezetek és a szexualitás fejlődését.

Az endoszimbiózis szerepe

Az evolúciós fejlődés mellett fontos figyelembe venni az endoszimbiózis szerepét is. Hogyan bio.libretexts.org /20%3A_Phylogenies_and_the_History_of_Life/20.03%3A_Perspectives_on_the_Phylogenetic_Tree/20.3C%3A_Endosymbiotic_Theory_and_the_Evolution_of_Eukaryotes. Horizontális géntranszfer (HGT) történhet a genomi fajok között a genotranszfer (HGT) során Ez a folyamat mindkét szervezetből származó géneket tartalmazó sejtek létrehozásához vezetett, ami megmagyarázhatja a mitokondriumok és a kloroplasztiszok megszerzését.

A tudósok között azonban még mindig vita folyik a sejtmag eredetéről. A mitokondriális DNS az úgynevezett „befogott” baktériumok körkörös genomjából származik, és csak anyai úton öröklődik. Számos hipotézis verseng az eukarióták eredetéről és a sejtmagról, köztük az a hipotézis, hogy a prokarióták további membránt termeltek a bakteriális kromoszómák körül.

Az a kérdés, hogy a sejtmag először vagy csak a baktériumokkal való egyesülés után bukkant fel, nyitott marad, és további kutatásokat igényel. Minden hipotézis tesztelhető, és további kísérletezést igényel annak meghatározása, hogy melyik támasztja alá legjobban az adatok.

Tekintettel az evolúcióbiológusok, számítástechnikai biológusok és fizikusok egymást kiegészítő megközelítéseire, a tanulmány bemutatja az interdiszciplináris együttműködés lehetőségét a tudományban, és rávilágít a földi élet evolúciójának összetettségére.