Endosimbiotikų teorija

Kaip Endosimbiotikų teorija žinoma evoliucinė biologinė hipotezė, kuri aukštesniojo gyvenimo išsivystymą sieja su prokariotų endosimbioze. Pirmą kartą šią idėją aptarė botanikas Schimperis XIX a. Pabaigoje. Daugybė tyrimų rezultatų remiasi teorija.

Kokia yra endosimbiotikų teorija?

Botanikas Schimperis pirmą kartą 1883 m. Paskelbė endosimbiotikų teorijos idėją, kuri turėtų paaiškinti chloroplastų kilmę savo darbe. Rusijos evoliucijos biologas Konstantinas Sergejewitschas Mereschkowskis XX amžiaus pradžioje vėl ėmėsi endosimbiontų teorijos. Tačiau teorija tapo žinoma tik 1967 m., Kai ją pasirinko Linas Margulis.

Supaprastintame apibendrinime teorija sako, kad vienaląsčius organizmus evoliucijos metu paėmė kiti vienaląsčiai organizmai. Sakoma, kad šis įsisavinimas leido išsivystyti aukštesnių gyvų būtybių ląstelių komponentams. Tokiu būdu, pasak teorijos šalininkų, evoliucijos metu atsirado vis sudėtingesnis gyvenimas.

Taigi iš pradžių žmogaus ląstelių komponentai grįžta į pirmuonis. Remiantis teorija, eukariotai atsirado tik tada, kai prokariotiniai pirmtakai organizmai pateko į simbiozes. Visų pirma, sakoma, kad fagocitozės metu chemotrofinės ir fototrofinės bakterijos yra absorbuotos kitų prokariotinių archajos ląstelių.

Užuot virškinę, prokariotinės ląstelės laikė juos viduje, kur jie tapo endosimbiontais. Teigiama, kad šie endosimbiontai išsivystė į ląstelių organelius šeimininko ląstelėse. Ląstelė šeimininkė ir joje esančios organelės atitinka eukariotus. Mitochondrijų ir plastidžių ląstelių organelės šias savybes tebekelia ir šiandien.

Kadangi eukariotų egzistuoja ir be šių aprašytų organelių, šie komponentai turėjo būti palaipsniui panaikinti, arba teorija netaikoma.

Funkcija ir užduotis

Endosimbiotikų teorija įvardija mitochondrijų ir plastidų vystymąsi prokariotiniuose organizmuose. Manoma, kad vienaląsčiai organizmai įsitraukė į endosimbiozę su kitomis ląstelėmis ir toliau gyveno šeimininko ląstelėje. Iki šios dienos mokslas mato amoeboidinius pirmuonius, besigydančius jose toliau gyvenančias melsvabakteres. Panašu, kad šie pastebėjimai palaiko endosimbiotikų teoriją.

Remiantis endosimbiotikų teorija, evoliucijos metu du organizmai turėjo tapti abipusiai priklausomi, kad nė vienas partneris negalėtų išgyventi vienas be kito. Teigiama, kad dėl atsiradusios endosimbiozės organelės praranda nebereikalingos genetinės medžiagos dalis. Teigiama, kad pavieniai organelių baltymų kompleksai sudaryti iš dalies su branduoliu koduotų ir iš dalies iš mitochondrijų koduotų vienetų.

Remiantis genomikos analizėmis, plastidai yra gaunami iš cianobakterijų, o mitochondrijos yra susijusios su aerobinėmis proteobakterijomis. Mokslas nurodo endosimbiozę tarp eukariotų ir prokariotų kaip pirminę endosimbiozę. Jei ląstelių organelės atsirado prarijus eukariotą su anksčiau patirtu pirminiu endosimbiozės įvykiu, mes kalbame apie antrinę endosimbiozę.

Pirminiai plastidai guli dviejose vokų membranose, kurios, remiantis teorija, atitinka įsisavintų cianobakterijų membranas. Manoma, kad tokiu būdu išsivystė trijų tipų pirminiai plastidai ir tokiu būdu trys autotrofinių organizmų eilutės. Pavyzdžiui, Glaucocystaceae vienaląsčiuose dumbliuose, kaip ir raudonuosiuose dumbliuose, yra melsvabakterio plastidžių. Žaliose dumbliuose ir aukštesniuose augaluose yra labiausiai išsivysčiusių plastidžių, chloroplastų. Antriniai plastidai turi tris ar keturias dengiančias membranas. Dabar žinomi antriniai endosimbiozės tarp žaliųjų dumblių ir eukariotų, todėl Euglenozoa ir Chlorarachniophyta galėjo absorbuoti pirminius endosimbiontus nepriklausomai vienas nuo kito.

Ligos ir negalavimai

Jei endosimbiontų teorija yra teisinga, kaip rodo dabartinė tyrimų padėtis, visi augalų, gyvūnų ir taip pat žmogaus ląstelių kompleksai yra kilę iš prokariotų suliejimo. Žmogus turėtų prokariotų, kad galėtų atsidėkoti už patį gyvenimą.

Tačiau prokariotai taip pat yra atsakingi už daugybę ligų, liečiančių žmones. Šiuo atveju reikėtų paminėti, pavyzdžiui, proteobakterijų ligos vertę, kuri ypač aktuali endosimbionto teorijoje. Daugelis šio skyriaus bakterijų laikomos patogenais. Tai, pavyzdžiui, taikoma Helicobacter pylori - lazdelės formos bakterijai, kolonizuojančiai žmogaus skrandį. Helicobacter pylori infekcija, paplitusi 50 procentų, dažnai yra viena iš labiausiai paplitusių lėtinių bakterinių infekcijų visame pasaulyje. Daugiau nei 30 milijonų žmonių yra užsikrėtę šia bakterija, tačiau tik nuo dešimties iki 20 procentų visų užsikrėtusiųjų atsiranda simptomai.

Pagrindiniai simptomai yra pepsinės opos, kurios gali paveikti skrandį ar dvylikapirštę žarną. Apskritai, bakterijos užkrėstos yra atsakingos už daugybę skrandžio ligų, ypač tų ligų, kurios pasireiškia padidėjusia skrandžio rūgšties sekrecija. Taigi, be skrandžio ir dvylikapirštės žarnos opų, bakterija taip pat gali būti susijusi su B tipo gastritu.

Tyrimas dėl bakterinės infekcijos su proteobakterija dabar yra standartizuotos skrandžio ligų diagnozės dalis. Be paminėtų ligų, lėtinė bakterijos infekcija dabar klasifikuojama kaip skrandžio vėžio rizikos veiksnys. Tas pats pasakytina apie MALT limfomą.

Taip pat yra ryšys tarp infekcijos ir tokių ligų, kaip idiopatinė lėtinė dilgėlinė (dilgėlinė), lėtinė imuninė trombocitopenija, geležies stokos anemija ir Parkinsono liga.

Helicobacter pylori čia buvo aptariamas tik kaip pavyzdys. Daugybė kitų prokariotų yra susiję su ligos verte ir yra laikomi žmonių, gyvūnų ir augalų patogenais.