Revoliucinis atradimas: taip atsirado sudėtingi eukariotai!

Revoliucinis atradimas: taip atsirado sudėtingi eukariotai!

Atlikdami novatorišką tyrimą, Mainco, Valensijos, Madrido ir Ciuricho mokslininkai įgijo svarbių įžvalgų apie eukariotų susidarymą. Kaip presse.uni-mainz.de pranešė, kad mokslininkai sutelkė dėmesį į sudėtingų ląstelių, kurios sudaro rūšių, tokių kaip grybai, augalai ir gyvūnai, evoliuciją, supratimą.

Ankstyvosios gyvybės formos apsiribojo prokariotinėmis ląstelėmis, kurių genetinė medžiaga plūduriavo citoplazmoje. Priešingai, eukariotai turi ląstelės branduolį ir daugybę organelių, kurie įgalina sudėtingą ląstelių struktūrą. Šių sudėtingų ląstelių susidarymas paaiškinamas endosimbiontų teorija, kuri teigia, kad eukariotai atsirado dėl bakterijų ir archėjų simbiozės.

Evoliuciniai perėjimai ir genų augimas

Pagrindinis tyrimo aspektas yra evoliucinių tarpinių produktų tarp prokariotų ir eukariotų trūkumas. Rezultatai buvo paskelbti žinomame mokslo žurnale PNAS, tyrėjams naudojant kiekybinius metodus, skirtus analizuoti genų augimą ir evoliuciją.

Iš pradžių jie stebėjo vienodą baltymus koduojančių genų augimą, o po to atsirado įtampa, kuri atsirado genams toliau augant. Pasirodo, kad evoliucija į genų planą integravo nekoduojančius regionus, kad palaikytų genų augimą. Įdomu tai, kad vidutinis baltymų ilgis sustojo ties maždaug 500 aminorūgščių, o genai vis tiek galėjo augti eksponentiškai. Kritinis evoliucinis perėjimas datuojamas prieš 2,6 milijardo metų.

Šios išvados apie genų augimą yra svarbios ne tik biologijai, bet ir kitoms mokslo sritims. Eukariotinės ląstelės vystymasis padėjo pagrindą daugialąsčių organizmų vystymuisi ir seksualumui.

Endosimbiozės vaidmuo

Be evoliucinio vystymosi, svarbu atsižvelgti į endosimbiozės vaidmenį. Kaip 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. Horizontali genų pernešimo (HGT) metu gali įvykti skirtingų genų pernešimo (HGT) metu Dėl šio proceso buvo sukurtos ląstelės su genais iš abiejų organizmų, o tai galėtų paaiškinti mitochondrijų ir chloroplastų įsigijimą.

Tačiau tarp mokslininkų vis dar vyksta diskusijos apie ląstelės branduolio kilmę. Mitochondrijų DNR gaunama iš vadinamųjų „pagautų“ bakterijų žiedinių genomų ir yra paveldima tik iš motinos. Konkuruoja kelios hipotezės apie eukariotų kilmę ir ląstelės branduolį, įskaitant hipotezę, kad prokariotai gamino papildomą membraną aplink bakterijų chromosomas.

Klausimas, ar ląstelės branduolys atsirado pirmas, ar tik po susiliejimo su bakterijomis, lieka atviras ir reikalauja tolesnių tyrimų. Visos hipotezės yra patikrinamos ir reikalauja tolesnių eksperimentų, siekiant nustatyti, kuri iš jų geriausiai pagrįsta duomenimis.

Atsižvelgiant į papildomus evoliucijos biologų, skaičiavimo biologų ir fizikų metodus, tyrimas parodo tarpdisciplininio bendradarbiavimo mokslo srityje potencialą ir pabrėžia gyvybės evoliucijos Žemėje sudėtingumą.