Евро-Азиатский институт образовательных технологий Eurasian Institute of educational technologies
Tuesday, 2020-05-26, 12:17 PM
Site menu
Section categories
Археология- Аrcheology
Ботаника- Вotany
География- Geography
Зоология- Zoology
История- Нistory
История науки- Нistory of science
Медицина- Мedicine
Образование- Education
Общая биология- General biology
Общество- Society
Палеонтология- Рaleontology
Право- Jurisprudence
Психология- Рsychology
Технологии- Technology
Физика- Physics
Химия- Сhemistry
Экология- Еcology
Экономика- Еconomy
Our poll
Выберите научные направления, которые интересны Вам / Select the science areas that you interest in
Total of answers: 2570
Statistics

Total online: 1
Guests: 1
Users: 0

9:31 AM
Найден первый организм, митохондрии которого работают без ДНК / It`s found the first organism having mitochondria which work without DNA

Динофлагелляты Amoebophrya ceratii
© Ольга Скворцова 

Считается, что митохондрия — это бывшая бактерия, вступившая в симбиоз с будущей эукариотической клеткой. За время совместной жизни митохондрия утратила не только способность к независимому существованию, но и многие из своих генов. Известны и отдельные организмы, избавившиеся от митохондрий целиком, но одновременно они лишились и возможности дышать кислородом. Сейчас же американские исследователи нашли новое удивительное существо. Это одноклеточная динофлагеллята Amoebophyra ceratii, митохондрии которой не содержат ДНК, но продолжают полноценно работать.

С тех пор как митохондрия поселилась внутри эукариотической клетки, она медленно, но верно теряет самостоятельность. Она еще может размножаться независимо от клетки хозяина и воевать с чужими митохондриями (как, например, происходит в яйцеклетке после оплодотворения), но отделиться уже не в силах, поскольку потеряла (на самом деле перенесла в ядро клетки) большинство своих генов.

Процесс «одомашнивания» митохондрии может идти разными темпами. У кого-то он «застрял» посередине, например у человека — наши митохондрии сохранили 37 собственных генов, без которых не могут полноценно существовать, а мутации в них приводят к тяжелым митохондриальным болезням. Кто-то научился снова обходиться без митохондрий, как некоторые паразитические амебы. У кого-то митохондрии еще сохраняются, но потеряли все свои гены до единого. Такие органеллы называют митосомами, они выполняют ряд функций митохондрий, но неспособны к главной — кислородному дыханию. Поэтому позволить себе митосому могут только анаэробные организмы. Чаще всего это паразиты, которые получают достаточно энергии и без кислорода.

Статья в свежем номере Science Advances рассказывает о новой промежуточной стадии в процессе упрощения митохондрии. Американские ученые внимательно рассмотрели морскую динофлагелляту Amoebophyra ceratii, нашли у нее митохондрии и все признаки кислородного дыхания, но не обнаружили никакой митохондриальной ДНК. Amoebophyra ceratii — одноклеточный паразит, она разрушает клетки фотосинтезирующих динофлагеллят, тех самых, что вызывают «водорослевое» цветение воды. Эта динофлагеллята внедряется в клетку хозяина, размножается там, а потом разрывает ее на части и продолжает делиться уже в воде.

Слева и в центре — здоровая динофлагеллятa Alexandrium и зараженная паразитом Amoebophyra, под оптическим микроскопом, справа — зараженная паразитом Amoebophyra динофлагеллята под эпифлуоресцентным микроскопом
© Yameng Lu

 

Несмотря на то что паразиты обычно во многом зависят от своего хозяина и поэтому теряют часть внутриклеточных процессов и генов, Amoebophyra ceratiiдовольно самостоятельна. Для полноценной жизни ей не хватает только нескольких незаменимых веществ, в основном — аминокислот, а большинство генов у нее на месте.

Зато динофлагеллята избавилась от ненужных органелл. Предки Amoebophyraумели фотосинтезировать, но никаких следов пластид (органелл, отвечающих за фотосинтез) в ее клетке не осталось. Митохондрия по-прежнему на месте, но полностью лишена ДНК. При этом в ней не хватает нескольких белков, но оставшиеся работают — органелла поглощает кислород и генерирует энергию, как и положено эукариотической митохондрии. Судя по всему, последние гены митохондрии Amoebophyra тоже «переехали» в ядро клетки, а значит, перед нами предельный вариант упрощения митохондрий, к которому, вероятно, однажды придут и другие эукариоты.

Источник: chrdk.ru

http://sci-dig.ru

Dinoflagellates Amoebophrya ceratii
©  Olga Skvortsova 

It is believed that mitochondria is a former bacterium that has entered into symbiosis with the future eukaryotic cell. During the life together mitochondria has lost not only the ability to independent existence, but also many of its genes. Known and separate organisms, mitochondria get rid of entirely, but at the same time they have lost and to breathe oxygen. Now American researchers have found a new amazing creature. This is a single-celled dinoflagellate Amoebophyra ceratii, whose mitochondria do not contain DNA, but continue to work fully.

Since mitochondria settled inside the eukaryotic cell, it slowly but surely loses its independence. It can still reproduce independently of the host cell and fight with other people's mitochondria (as, for example, occurs in the egg after fertilization), but to separate is no longer able to, because lost (actually transferred to the cell nucleus) most of its genes.

The process of "domestication" of mitochondria can go at different rates. Someone has it "stuck" in the middle, for example, in humans — our mitochondria have retained 37 of their own genes, without which they can not fully exist, and mutations in them lead to severe mitochondrial diseases. Someone has learned to do without mitochondria again, like some parasitic amoebas. Someone mitochondria still persist, but lost all their genes to a single. These organelles are called mitosomes, they perform a number of functions of mitochondria, but are unable to main — oxygen breathing. So to afford metasoma can only anaerobic organisms. Most often these are parasites that get enough energy and without oxygen.

An article in the latest issue of Science Advances reports about a new intermediate stage in the process of mitochondrial simplification. American scientists have carefully considered marine dinoflagellates Amoebophyra ceratii, she had found the mitochondria, and all the signs of oxygen respiration, but did not find any mitochondrial DNA. Amoebophyra ceratii — unicellular parasite, it destroys the cells of photosynthetic dinoflagellates, the same ones that cause "algal" flowering water. This dinoflagellate penetrates into the host cell, multiplies there, and then breaks it apart and continues to divide in the water.

Left and center — healthy dinoflagellates Alexandrium and infected with a parasite Amoebophyra under an optical microscope, on the right is infected with a dinoflagellate parasite Amoebophyra epifluorescent under the microscope
©  Yameng Lu

Despite the fact that parasites are usually largely dependent on their host and therefore lose part of the intracellular processes and genes, Amoebophyra ceratii arbitrarily independent. For a full life it lacks only a few essential substances, mainly amino acids, and most of the genes in its place.

But dinoflagellata got rid of unnecessary organelles. Ancestors Amoebophyraумели to photosynthesize, but no trace of plastids (organelles responsible for photosynthesis) in its cage left. Mitochondria are still in place, but completely devoid of DNA. At the same time it lacks a few proteins, but the remaining work — the organelle absorbs oxygen and generates energy, as befits eukaryotic mitochondria. Apparently, the last genes of the mitochondria Amoebophyra also "moved" to the nucleus of the cell and, therefore, before us the ultimate version of the simplification of mitochondria, which probably will come someday and other eukaryotes.

Source: https://chrdk.ru

http://sci-dig.ru

Category: Общая биология- General biology | Added by: semen_ivanov_1985
Log In
Search
Calendar
«  April 2019  »
SuMoTuWeThFrSa
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930
Организации / Оrganizations
Полезные ссылки / Useful links