Drukuj
Odsłony: 238

Igor Kłykociński
Zakład Genetyki Bakterii, Instytut Mikrobiologii, Wydział Biologii UW

Większość form życia, które dostrzegamy na co dzień należy do domeny Eukarya. Jednak co jest tak wyjątkowego w strukturze ich komórek, że pozwoliła na drodze ewolucji, na stworzenie takiej mnogości żywych form? Z pozoru zupełnie od siebie różnych jak człowiek, paprotka czy pieczarka. Odpowiedzią są organelle, a w szczególności mitochondria i chloroplasty, które pozwoliły na o wiele wydajniejsze funkcjonowanie komórek.

Najpowszechniej uznawane hipotezy, dotyczące początków życia na Ziemi zakładają, że pierwotne organizmy miały budowę o cechach zbliżonych do dzisiejszych prokariontów (nie posiadały jądra komórkowego oraz organelli). Jeśli więc na drodze ewolucji powstać z nich miały eukarionty, to przełomowym krokiem pozwalającym im zdobyć nowe, unikalne cechy, jest powstanie organelli, a przede wszystkim mitochondriów i chloroplastów. Jednak w jaki sposób miałoby dojść do tego ewolucyjnego skoku?

Na to pytanie stara się odpowiedzieć teoria pierwotnej endosymbiozy (I rzędu). Według niej do wnętrza heterotroficznej komórki pre-eukariotycznej miał wniknąć (najpewniej drogą fagocytozy) przedstawiciel Procaryota. Przodkiem mitochondriów mógł być organizm pokrewny współczesnym α-proteobakteria, z kolei chloroplastów – sinic. Taki organizm po wniknięciu stałby się endosymbiontem, by z czasem tracić coraz bardziej swoją autonomię, aż w końcu większość jego genów, znalazłoby się w genomie jądrowym gospodarza.

Dowody na potwierdzenie teorii endosymbiozy:

Oprócz pierwotnej, doszło również do kolejnych procesów endosymbiozy (wyższego rzędu). Podczas tego procesu, komórka eukariotyczna (posiadająca już mitochondria), wchłonęła kom. eukariotyczną z chloroplastami, która przekształciła się w chloroplast otoczony więcej niż dwoma błonami. W ten sposób mogły powstać niektóre glony, jak np. bruzdnice.