Evolúcia v akci Organely

Vedci zistili, že druh siníc UCYN-A v symbiotickom vzťahu s morskými riasami vykazuje charakteristiky vývoja na organely viažuce dusík. Tento prielom naznačuje nový pohľad na rané štádiá evolúcie organel a potenciál pre významný pokrok v chápaní bunkovej evolúcie.

Dusík je živina nevyhnutná pre všetok život na Zemi

Hoci existujú baktérie, ktoré sú schopné redukovať dusík na amónium.

výskumníci z University of Rhode Island, Institut de Ciències del Mar v Barcelone, Kalifornskej univerzity v Santa Cruz a Massachusetts Institute of Technology objavili symbiotické organizmy viažuce dusík. správanie podobné organelám. V skutočnosti výskumníci predpokladajú, že tieto symbiotické organizmy – UCYN-A.

Symbiotický vzťah a jeho dôsledky

UCYN-A žijú v symbiotickom vzťahu s Zoznam e-mailov v odvetví  blízko príbuznou skupinou morských rias, B. bigelowii, v oblastiach otvoreného oceánu.

ktoré majú často nízky obsah živín. Väčšina baktérií viažucich dusík má mechanizmy na reguláciu používania dusíka, keď sú dostupné pevné zdroje dusíka.

čím sa znižujú vysoké energetické náklady tohto procesu. UCYN-A však stratili gény, ktoré to umožňujú, a sú schopné fixovať plynný dusík na amónium aj v prostrediach bohatých na živiny. Hostiteľ mu zasa poskytuje uhlík fixovaný fotosynteticky svojimi chloroplastmi.

Štúdia podrobne popisuje, ako výskumníci našli vzťah veľkosti medzi UCYN-A a ich symbiotickými partnerskými bunkami – v súlade s veľkostnými vzťahmi medzi inými organelami a ich hostiteľmi. Ako sa organely zväčšujú.

zväčšujú sa aj ich hostiteľské bunky – nakoniec sa delia a replikujú. Matematické modelovanie odhalilo metabolické kompromisy.

ktoré regulujú relatívnu veľkosť buniek prostredníctvom získavania a výmeny živín.

Evolučná cesta organel fixujúcich dusík

Zoznam e-mailov v odvetví

“Na fixáciu plynného dusíka si vyžaduje veľa energie a elektrónov, aby sa z neho stalo niečo užitočné.

povedal Keisuke Inomura, odborný asistent oceánografie na Graduate School of Oceanography URI a jeden z hlavných autorov štúdie. “Ak sa UCYN-A pohybuje po evolučnej ceste smerom k vývoju na organely viažuce dusík a zistíme.

že bunky okrem B. bigelowii majú tiež takéto organely alebo sa vyvíjajú podobne, mohlo by to znamenať zmenu hry.”

Zatiaľ čo organely, ako sú mitochondrie a chloroplasty

sú v evolučnom spektre oveľa Spochybňovanie statusu Quo ďalej, výskumníci tvrdia, že to.

o vidia, môže byť snímkou ​​evolučného procesu organel odvodených od baktérií, ktoré viažu dusík.

“Naša štúdia sa zameriava na oveľa novší symbiotický vzťah.

ktorý sa objavil asi pred 100 miliónmi rokov, čo nám umožňuje preskúmať vývoj tvorby organel v jeho raných štádiách,” vysvetlil Francisco Cornejo, spoluautor a postdoktorand na oddelení morského prostredia. biológia a oceánografia na Institut de Ciències del Mar.

Výskumníci však poznamenávajú

že je potrebná ďalšia štúdia, aby sa cn leads preukázalo, či je to tak.„Prekvapivo úzky vzťah veľkosti medzi UCYN-A a jeho hostiteľom možno vysvetliť hospodárnosťou zdrojov partnerov. Naznačuje to, že UCYN-A môže byť na ceste stať sa organelou: či už to tak môže byť, je predmetom prebiehajúceho výskumu,“ povedal Michael J. Follows, profesor zemských, atmosférických a planetárnych vied na  a člen organizácie výskumný tím.

Odkaz: „Metabolické kompromisy obmedzujú pomer veľkosti buniek v symbióze fixujúcej dusík“ od Francisco M. Cornejo-Castillo, Keisuke Inomura, Jonathan P. Zehr a Michael J. Follows, 11. marca 2024, Cell .

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *