Гибрид бактерий и дрожжей раскрыл загадки происхождения митохондрий — Naked Science
06.11.2018, 06:34
4 минуты
Редакция

Гибрид бактерий и дрожжей раскрыл загадки происхождения митохондрий

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

mito0

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.

10:29
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

Сегодня, 19:56
5 минут
Полина Гершберг

Проблемы в младенчестве могут влиять на способность к произвольному контролю как минимум до младших классов.

Вчера, 13:43
1 минута
Илья Ведмеденко

Разработанный компанией Otto Aviation самолет Celera 500L, по некоторым данным, совершил первый полет.

10:29
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

9 ноября
4 9 минут
Александр Березин

На Западе набирает обороты очередная инициатива по массовой посадке деревьев — TeamTrees. К ней присоединился даже Илон Маск, сменив свое имя в твиттере на Трилон Маск. Считается, что массовые посадки помогут в борьбе с глобальным потеплением. Как мы покажем ниже, на самом деле, все может быть ровно наоборот.

10:10
4 минуты
Сергей Васильев

Генетики впервые проследили историю жителей Рима от эпохи охотников и собирателей до распада древней империи.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

ulogin_facebook_1999378157048767
06:34
-
0
+
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?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: