Ocena wątku:
  • 0 głosów - średnia: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Ewolucja Endosymbiozy-FAKTY-Powstanie mt. i plastydow....
#1
Temat pochodzi z dyskusji z Jankiem Lewandowskim. Na biezaco wklejam posty do watku-Biogeneza wedlug Lewandowskiego,ale jest tam juz taki balagan-choc ostatnio zaczelem systematyzowac dyskusje pod katem tresci tematycznej, iz postanowilem wklepac ten post w osobnym temacie.Chyba sie Szanowni Foruwicze nie pogniewaja i nie posadza o mnozenie bytow ponad miare.Troche sie napracowalem piszac ten poscik, i nie chce zeby pochlonal go gaszcz jaki powstal w wynikiem edukowania Janka Lewandowskiego. Po dalsze szczegoly techniczne odsylam do postu gdzie przytoczylem argumenty sformulowane przez biologa Lecha Trzeciaka-watek,Biogeneza wedlug Lewandowskiego.


Gwoli uszczegolowienia napisalem mala przystepna rozprawke o ewolucji endosymbiozy.Korzystalem z ciekawych materialow wiec mysle,iz ewentalnych czytelnikow zainteresuje ta miniprzegladowka traktujaca o ewolucji endozymbiozy.

Cytat-
Cytat:Przypomnienie:
Według współczesnych koncepcji ewolucyjnych mitochondria i plastydy
wyewoluowały z pradawnych bakterii, które wniknęły do prakomórek i
obrały życie wewnątrzkomórkowych symbiontów. Ponieważ bakterie takie
miały zapewne (jak to bakterie) duże genomy, to coś się z nimi musiało
stać, bo genomy dzisiejszych plastydów i mitochondriów są malutkie. We
wcześniejszym liście się na kilka prostych eksperymentów, w których doświadczalnie udowodniono, że geny z mitochondriów i plastydów uciekają do genomu jądrowego. Opisałem też wyniki sekwencjonowania niektórych genomów, świadczące pośrednio o tym, że do ucieczki genów z mitochondriów i plastydów dochodziło w każdym z
organizmów masowo i wielokrotnie

Teori endosymbiozy zostala poraz pierwszy sformulowana poraz p Lynn Margulis- w 1970r.Teoria ta zakładala, że współczesne komórki eukariotyczne powstały przez fuzję pierwotnej komórki-urkarionta-,pochodzącej najprawdopodobniej od Archaea z komórkami z linii
Bacteria, które dały początek mitochondriom i plastydom.Dzisiaj owa koncepcja,ktora kiedys byla tylko idea jest dobrze potwierdzona empirycznie.
POCZATKOWE KORZYSCI DLA GOSPODARZA-
w najwcześniejszych etapach ewolucji endosymbiozy ;endosymbioza opierała się nie na korzysciach z oddychania,lecz na wykorzystaniuprzez gospodarza wydzielanego przez oddychającego symbionta wodoru i
dwutlenku węgla-niektore wspolczesne proteobakterie wydzielaja takie uboczne produkty. Gospodarz wykorzystywal wodor i dwutlenek wegla jako zrodła energii i wegla, podobnie jak niektore wspolczesne Archaea. Dopiero pozniej nastapilo przejscie gospodarza na calkowita heterotrofie-uzaleznienie od endosymbionta, ktory stal sie mitochondrium..
Symbiont natomiast uzaleznil sie nie tylko od gospodarza,ale tez od dostarczanych przez siebie zwiazkow.A wiec mamy tu przyklad wyrafinowanego mutualizmu-symbiozy, polegajacej na dostarczaniu sobie obopolnych korzysci. Zależnosc owa została ukoronowana transferem genow z genomu symbionta do genomu gospodarza,czyli jądra.-proces stwierdzony doswiadczalnie, zaobserwowano w akcji ucieczke genow z mitochondrii do jadra. Poza tym swiadcza o tym mocne dowody posrednie, polegajace na istnieniu w jadrowych genomach eukariontow roznych smieciowych fragmentow mtDNA i plastydowego; nawet fragmenty mtDNA i plastydowego,ktore obecnie wystepuja TYLKO w genomach mt. i plastydow-razem z mitochondrialnymi i plastydowymi promotorami-innymi niz te wystepujace w jadrze komorkowym eukarionta. A wiec dowody na taki tranfer sa porazajace.
Czyli mamy udowodniony jeden z wazniejszych etapow ewolucji endosymbiozy; transfer genow z mt. i plastydow do jadra komorkowego.A wiec wyglada na to,ze genom mitochondrialny jest resztką genomu pierwotnego symbionta. Analizy pewnych sekwencji genetycznych umieszczaja genomy mitochondrialne na jednej gałęzi drzewa filogenetycznego, co przemawia za tym, iz mialy wspolnego przodka. Badania te wskazuja, ze najblizszymi mitochondriom wspolczesnymi bakteriami jest grupa proteobakterii, w ktorej to grupie do dzisiaj wystepuja wewnatrzkomorkowe pasozyty eukariotyczne. Ewolucja endosymbiozy mogla byc czestym zjawiskiem w przyrodzie.Dzisiaj niektore eukarionty nie posiadaja mitochondrii. Mozna by postawic teze,ze nigdy ich nie posiadaly.Ale przeczy temu obecnosc w nich niektorych bialek pochodzenia mitochondrialnego Obecność tych białek wyjasniac jednak mozna zajsciem tzw ; kryptycznej endosymbiozy, ktora nie doprowadziła do trwalego wykształcenia endosymbiozy.Fakty owe podaje jako ciekawostke,poniewaz tematem niniejszego tekstu jest wyewoluowanie endosymbiozy,a nie jej utrata.Prosze wiec traktowac ta wzmianke jako mala dygresje od tematu.Wczesniej pisalem,iz w dzisiejszych ekariontach zyja pasozyty prokariotyczne,co wyglada na pierwszy etap ewolucji endosymbiozy.Jak wspomnialem genomy prasymbiontow, ktore przeksztalcily sie w mitochondria i plastydy ulegly czesciowej degeneraji-redukcji. Reszta natomias przewedrowala do jadra komorkowego eurarionta, i tam po podczepieniu pod promotor eukariotyczny, z odpowiednia sekwencja sygnalizacyjna,adresowa ,ktora to jest umieszczona na sekwencji liderowej-toz przed promotorem, mogly zaczac ulegac transkrypcji,translacji i translokacji-transportu od rybosomow, do mitochondrii i plastydow. Pamietajmy,ze transfer-ucieczka, genow z mitochondrii jest zaobserwowany doswiadczalnie. Nie zapominajmy tez od mocnych dowodach posrednich na taki transfer,a polegajacy na obecnosci roznych smieci genetycznych w jadrze eukariotycznym, a pochadzacych od mt. i plastydow. Jesli chodzi o inne mozliwe mechanizmy dostosowujace przetransferowane geny ,to pisalem o nich we wczsniejszych postach.Wiele z nich zaobserwowano doswiadczalnie,np, nabywanie promotora przez aktywnosc transpozonu,czy odpowiednia delecje-mutacje polegajaca na utracie fragmentu genu. Wracajac do tematu dzisiejszych pasozytow eukariotycznych, ktore dobrze ilustruja jak mogly wygladac poczatkowe etapy ewolucji endosymbiozy wiodacej do wyksztalcenia sie mitochondriow i plastydow, to taki wpolczesnym przykladem moze byc-Rickettsia prowazekii, wewnatrzkomorkowy pasożyta z grupy proteobakterii. Utracił on częsciowo autonomie, zachowując jedynie około 900 genow-istnieja pasozyty ,ktore zachowaly 600 genow.Byc moze jest to polowa tego co bylo na poczatku.Najciekawsze jest to,iz zachowały sie w nim wszystkie geny odpowiadajace za procesy oddychania tlenowego. Pasozyt ten jednak stracil wszystkie geny kodujace enzymy wczesniejszych, beztlenowych etapow katabolizmu zwiazkow organicznych, np.; glikolizy. Nie zapominajmy,ze wlasnie geny kodujace bialka cuklu oddechowego sa naistotniejsze dla dalszej ewolucji endosymbiozy. Geny te koduja m. in. tzw. cytochromy, ktore syntetyzuja niezbedna komorkom energie zgromadzona m. in. w ATP. Dlategoz mitochondria nazywa sie elektrowniami w organizmach.
Teraz cos bardzo istotnego i dodatkowo dostarczajacego argumentu za endosymbiotycznym pochodzeniu takich organelli jak mitochondria.

Mitochondria R. american, prymitywnego wiciowaca zachowaly, w swoich genomach wiele pierwotnych cech wystepujacych u bakteryjnych przodkow.Bez wnikania w szczegoly przejde do faktu najwiekszej wagi. Otoz w genomach mitochondrialnych R. american widoczne są slady organizacji operonowej, z WYSTEPUJACYMI u roznych bakterii grupami genow. Operony sa to systemy regulacji genetycznej, znanej tylko u bakterii. Np. szkolonym przykladem jest operon laktozowy.
Przykladowy operon sklada sie z genu operatorowego,ktory wiaze bialko represorowe-bialko represorowe jest bialkiem regulatorowym tj; po oddysocjowaniu od sekwencji regulatorowej umozliwia transkrypcje danego operonu.Gen relulatorowy lezy miedzy promotorem-od ktorego startuje transkrypcja, a ORFem-wewnetrzna ramka odczytu,na ktorej leza geny strukturalne tj.;kodujace dane bialka.Operon,jak np;omawiany laktozowy; wiaze w sobie czasami kilka sprzezonych genow. Np. operon laktozowy trzy. ,kodujace bialka niezbedne do rozkladu laktozy do glukozy. Bialko represorowe umozliwia transkrypcje, po tym jak induktor, w postaci laktozy przylaczy sie do odpowiednich domen na bialku represorowym.Jest to jeden z systemow regulacyjnych umozliwiajacych bakterii E.cola zycie na pozywce z laktozy-tam gdzie brakuje glukozy.Dodam ,iz istnieje wiele rodzajow operonow np. wykorzystujacych atenuacje itd.. Ale dla nas jest tu najwazniejsze,iz system operonow jest wlasciwy dla WYBITNIE autonomicznych prokariontow.Takich ,ktore same musza sobie dawac rade podczas zmian w srodowisku jakie je otacza.Po co wiec one byly nieautonomicznym mitochondriom i dlaczego zanikly. Na to pytanie moze dac odpowiedz tylko odwolanie sie do teorii ewolucji endosymbiozy.No chyba,ze wyjasni nam to Janek Lewandowski, ktory gotow postawic hipoteze, iz to Kreator wykreowal mitochondria z zepsutymi operonami.
Tak jak -jego zdaniem-ryby jaskiniowe z czesciowo wyksztalconymi oczami ,czy wieloryby z kopytami...Na koniec warto dodac,iz porównanie genomow wewnatrzkomorkowego pasozyta o zblizonym do
mitochondrialnego metabolizmie-wspomnanegoRickettsia, pierwotnego genomu mitochondrialnego o wyraznych cechach bakteryjnych-Reclinomonas,oraz współczesnych, silnie zredukowanych
genomow mitochondrialnych wykazuje, iz ewolucja mtDNA przebiegala drogą postępujacej redukcji zawartości informacyji genetycznej, upraszczania systemów regulacyjnych -zwłaszcza na
poziomie transkrypcji itd. W przypadku endosymbiontow proces ten koreluje z transferem genow symbionta do jadra gospodarza, u endopasozytow, ktorych obecnosc nie jest dla komorki konieczna ani pod zadnym pozorem korzystna- procesu takiego się nie obserwuje.

Jak ktos sobie zyczy dam namiary na literature.Tylko zaznaczam jest papierowa.

pzdr.
"Zycie na planecie dojrzewa wowczas, gdy istoty rozumne uswiadomia sobie przyczyne wlasnego istnienia. Choc przez miliard lat przyczyna owa byla zakryta przed istotami zywymi to w 1858 roku prawda zaswitala w umysle jednej z nich. Byl to Karol Darwin."
Richard Dawkins.

"Wszelkie proby wyjasnienia pochodzenia czlowieka, podejmowane przed rokiem 1958 okazaly sie bezuzyteczne."
J.G Simpson
Odpowiedz


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości