Гибрид бактерий и дрожжей раскрыл загадки происхождения митохондрий — Naked Science
06.11.2018
Редакция Naked Science
1

Гибрид бактерий и дрожжей раскрыл загадки происхождения митохондрий

Биологи впервые превратили свободноживущую бактерию во внутриклеточного симбионта, повторив эволюционную историю появления митохондрий.

mito0
©Wikipedia

Даже весьма далекие от биологии люди помнят, что митохондрии — это «электростанции» эукариотических клеток, необходимые для выработки энергии в форме химических связей в молекулах АТФ. Они окружены собственными двойными мембранами и даже содержат небольшой собственный геном, многими чертами напоминающий геном некоторых бактерий. Неудивительно, что основной теорией их происхождения многие годы остается гипотеза эндосимбиоза.

 

Она предполагает, что митохондрии некогда были свободноживущими бактериями, которые около 1,5 миллиарда лет назад оказались поглощены клеткой археи и со временем образовали с ней неразрывную связь. Такая «химерная» клетка стала полноценным эукариотом и впоследствии дала начало и растениям, и грибам, и животным. Недавно этот процесс впервые удалось (с определенной степенью условности) воспроизвести в лаборатории. Для этого команда всемирно известного биохимика Питера Шульца (Peter Schultz) воспользовалась великолепно изученными организмами — дрожжами S. cerevisiae и бактериями кишечной палочки E. coli.

 

В статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые отмечают, что превращение свободноживущих микробов во внутриклеточных симбионтов оказалось куда проще, чем рассчитывали авторы. Для этого они, разумеется, «отключили» собственные митохондрии дрожжей, а кроме того, гены кишечной палочки, позволяющие бактерии синтезировать необходимый им витамин В1 (тиамин). Таким образом, и те и другие организмы могли «предложить» друг другу кое-что весьма важное для выживания. Оставалось дополнить бактерии транспортными белками, переносящими АТФ и АДФ через их мембрану.

 

Бактерии внутри дрожжевых клеток видны за счет окраски флуоресцентным красителем. / ©Paul Webster

 

Со временем бактериальные клетки разрушались и переваривались клеткой «хозяина», однако ученые внесли в дрожжи гены белков SNARE, позаимствованные у болезнетворных хламидий и препятствующие работе лизосом и других внутриклеточных «систем утилизации». Этого оказалось достаточно: кишечные палочки выживали внутри дрожжей в течение десятков поколений. Микробы успешно производили и выделяли АТФ и сами, в свою очередь, получали от дрожжей тиамин, как при действительно взаимно полезном симбиозе.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
9 часов назад
Мария Азарова

Ученые посадили мышей, больных раком, на диету с разным содержанием хлорида натрия, а затем проверяли различия в росте опухоли. Как выяснилось, у грызунов, потреблявших больше соли, наблюдалось увеличение количества бифидобактерий и иммунных клеток, атакующих новообразование.

Вчера, 13:00
Ольга Иванова

Одно из самых крупных исследований показало, что фазы Луны, вероятно, в самом деле влияют на наш сон, а зависит это от пола.

Позавчера, 15:26
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

15 сентября
ПНИПУ

Ученые Пермского Политеха и Хуачжунского университета науки и технологии (КНР) создали уникальную технологию, которая позволит предприятиям производить промышленные изделия без дефектов. Лазерная сварка в вакууме позволит повысить качество ответственных конструкций в аэрокосмической и машиностроительной отраслях. Российские и зарубежные ученые реализовали разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России.

Позавчера, 15:26
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

На таком взаимно полезном симбиозе построен весь человеческий организм, в котором мозг играет решающее значение: мозг решает, где, куда, какие клетки включать, где выключать, как комбинировать, как располагать в пределах тела и тд и тп., чтобы он - мозг - мог обеспечить свою бесперебойную деятельность на сравнительно длинном этапе существования.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: