Revolucionarno odkritje: Tako so nastali kompleksni evkarionti!

Revolucionarno odkritje: Tako so nastali kompleksni evkarionti!

V prelomni študiji so raziskovalci iz Mainza, Valencie, Madrida in Züricha pridobili pomembne vpoglede v nastanek evkariontov. kako presse.uni-mainz.de Po poročanju so se znanstveniki osredotočili na razumevanje evolucije kompleksnih celic, ki tvorijo osnovo vrst, kot so glive, rastline in živali.

Zgodnje oblike življenja so bile omejene na prokariontske celice, ki so imele genetski material, ki je plaval v citoplazmi. Nasprotno pa imajo evkarionti celično jedro in številne organele, ki omogočajo kompleksno strukturo celice. Nastanek teh kompleksnih celic pojasnjuje teorija endosimbionta, ki domneva, da so evkarionti nastali s simbiozo med bakterijami in arhejami.

Evolucijski prehodi in rast genov

Osrednji vidik raziskave je pomanjkanje evolucijskih vmesnih točk med prokarionti in evkarionti. Rezultate so objavili v priznani znanstveni reviji PNAS, pri čemer so raziskovalci s kvantitativnimi metodami analizirali rast in razvoj genov.

Sprva so opazili enakomerno rast genov, ki kodirajo beljakovine, čemur so sledile napetosti, ki so se pojavile, ko so geni še naprej rasli. Izkazalo se je, da je evolucija integrirala nekodirajoče regije v genski načrt za podporo rasti genov. Zanimivo je, da je povprečna dolžina beljakovin stagnirala pri okoli 500 aminokislinah, medtem ko so geni še vedno lahko eksponentno rasli. Kritični evolucijski prehod je datiran pred 2,6 milijarde let.

Te ugotovitve o rasti genov niso pomembne le za biologijo, ampak so pomembne tudi za druge znanstvene discipline. Razvoj evkariontske celice je postavil temelje za razvoj večceličnih organizmov in spolnosti.

Vloga endosimbioze

Poleg evolucijskega razvoja je pomembno upoštevati vlogo endosimbioze. kako 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), do horizontalnega prenosa genov (HGT) lahko pride s fuzijo genoma med endosimbiozo med različnimi vrste. Ta proces je vodil do nastanka celic z geni iz obeh organizmov, kar bi lahko pojasnilo pridobitev mitohondrijev in kloroplastov.

Še vedno pa med znanstveniki potekajo razprave o izvoru celičnega jedra. Mitohondrijska DNK izvira iz krožnih genomov tako imenovanih "ujetih" bakterij in se deduje le po materini strani. Več hipotez o izvoru evkariontov in celičnega jedra tekmuje, vključno s hipotezo, da so prokarionti proizvedli dodatno membrano okoli bakterijskih kromosomov.

Vprašanje, ali je celično jedro nastalo najprej ali šele po zlitju z bakterijami, ostaja odprto in zahteva nadaljnje raziskave. Vse hipoteze je mogoče preveriti in zahtevajo nadaljnje eksperimentiranje, da se ugotovi, katera je najbolje podprta s podatki.

Glede na komplementarne pristope evolucijskih biologov, računalniških biologov in fizikov študija kaže potencial interdisciplinarnega sodelovanja v znanosti in poudarja kompleksnost razvoja življenja na Zemlji.