Seltsame Mikrobe fehlt Zelle "Powerhouse"

Eine Mikrobe, die in die Eingeweide des Chinchilla lebt fehlt Mitochondrien, die Energie erzeugenden Zelle Organellen dachte einmal entscheidend für die Funktion der Eukaryoten.

Eukaryoten sind Zellen mit Membrane-springen Organellen, einschließlich einen Kern, eine Funktion, die ihnen von Prokaryoten unterscheidet (darunter Bakterien und Archaeen). Diese Membrane-springen Organellen gehört die Mitochondrien. Mitochondrien werden als die Zelle "Kraftpaket" bezeichnet, weil sie Adenosintriphosphat (ATP), erstellen, die Zellen als Brennstoff zu verwenden. Mitochondrien sind auch in vielen anderen Aspekten der Zellfunktion, beteiligt, sagte Anna Karnkowska, Co-Autor der Studie.

In dieser Studie, Karnkowska und ihre Kollegen festgestellt, dass der Darm lebende Eukaryote Monocercomonoides tut, nicht um überhaupt Mitochondrien haben. Dies ist nicht ganz überraschend, auf der einen Seite: viele Eukaryonten, die in sauerstoffarmen Umgebungen leben ihre Mitochondrien vergossen haben, weil sie sich anaerob oder ohne Sauerstoff tanken. (ATP-Synthese in den Mitochondrien benötigt Sauerstoff.) Aber alle diese Organismen müssen einige Mitochondrien Reste zurückgelassen, sagte Karnkowska. Im Gegensatz dazu hat Monocercomonoides nichts. Keine Mitochondrien-Proteine. Keine Gene. Keine verwandte Enzyme. [Die 12 seltsamsten Tieren Entdeckungen]

"Es war überraschend für uns in diesem Zusammenhang, weil wir wirklich Hoffnung verloren hatte, dass es passieren könnte" sagte Karnkowska Leben Wissenschaft.

Eisen und Schwefel

Um ihren Alltag und Wachstum Kraftstoff, nutzt Monocercomonoides standard anaerobe Atmung, Karnkowska sagte. Aber die Mikrobe hat auch viele andere Funktionen der Mitochondrien ersetzt. Eine dieser Funktionen ist die Montage des Eisen-Schwefel-Cluster, eines der wichtigsten mitochondrialen Produkte in vielen Reaktionen in der Zelle verwendet. Eisen-Schwefel oder Fe-S, Cluster können sogar helfen, Regeln, welche Gene in Proteine exprimiert werden und welche nicht.

Monocercomonoides nicht die mitochondriale Maschinen, diese Cluster zu machen, aber es noch montiert sie. Und zwar deshalb, weil irgendwann im Laufe ihrer Evolution die Mikrobe erwarb einige Gene aus einem Bakterium im sogenannten horizontalen Gentransfer. Diese Gene erlauben es, Eisen und Schwefel in das Zytosol außerhalb Zellorganellen und nicht im Inneren der Mitochondrien zu mobilisieren. Nur zwei andere Eukaryote Linien sind dafür bekannt, ihre Mitochondrien Fe-S-Maschinen verloren haben. Diese Mikroben ersetzt auch die Funktion der Mitochondrien mit genetischen Fähigkeiten Bakterien entrissen.

"Es scheint, dass der letzte Schritt geschehen, [um Mitochondrien ganz in Monocercomonoideszu verlieren] hat diese funktionalen Ersatz von Fe-S-Cluster-Maschinen war" der Zelle, Karnkowska sagte.

Vielfalt des Lebens

Die Feststellung nicht unbedingt die Bedeutung der Mitochondrien zu eukaryotischen Zellen herunterzuspielen, sagte Karnkowska. Es zeigt vielmehr, wie schwierig es ist, die geschäftigen kleine Organellen zu ersetzen.

"Es zeigt, welche Funktionen sind sehr wichtig für die Mitochondrien und aus welchen Gründen die meisten der Zeit, hat Mitochondrien in der Zelle zu sein" sagte sie. "Es ist eher die Ausnahme, die die Regel bestätigt."

Aber die Erkenntnis erweitert auch die Vielfalt der Eukaryoten und Highlights wie wenig bekannt ist über diese Gruppe. Vieles mehr über Bakterien, die prokaryotic, weil ihre Genome kleiner und leichter zu Sequenz sind bekannt ist, sagte Karnkowska. Viele einzellige Eukaryonten, die untersucht wurden sind menschliche Parasiten wie Giardia Intestinalis, weil sie sich auf die Gesundheit auswirken. Weit weniger über viele Eukaryonten Leben friedlich in marinen Umgebungen oder nebeneinander in tierischen Verdauungstrakt bekannt ist, sagte Karnkowska.

"Mikrobielle Eukaryoten, auch genannt Protisten, sind in der ganzen alles in uns, in andere Tiere im Wasser, im Boden, überall," sagte Karnkowska. "Und es gibt noch vieles, was wir einfach nicht wissen."

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