nauki ścisłe
Autor: Prachi Patel | dodano: 2018-07-30
Tajemnica mikroorganizmów

Organizmy powstałe dzięki inżynierii genetycznej dostarczają wskazówek na temat początków istnienia bakterii i archeonów

Miliardy lat temu jednokomórkowy wspólny przodek wszystkich żywych istot na Ziemi zgodnie z teorią ewolucji podzielił się na bakterię i archeon. Teraz naukowcy stworzyli metodami inżynierii genetycznej mikroorganizm, który łączy w sobie cechy obu typów, pozwalając przyjrzeć się, jak doszło do tego ważnego zdarzenia.

Tak bakterie, jak i archeony, są organizmami jednokomórko­wymi pozbawionymi jąder, które mają jednak różne cechy genetyczne i chemiczne. Na przykład ich błony komórkowe są zbudowane z dwóch różnych rodzajów cząsteczek tłuszczowych, czyli lipidów. Długo obowiązująca hipoteza, dotycząca podziału na te dwie domeny, głosi, że błona ich wspólnego przodka zawierała oba rodzaje lipidów, przez co była niestabilna i prawdopodobnie nieszczelna – a więc mniej korzystna ewolucyjnie.

Mikrobiolodzy z Holandii postanowili sprawdzić ten pogląd, odtwarzając prymitywne organizmy o błonie hybrydowo-lipidowej. Wprowadzili gen dla lipidów typowych u archeonów do bakterii Escherichia coli, a następnie zmodyfikowali metabolizm tych organizmów w taki sposób, aby pobudzić produkcję cząsteczek niezbędnych do wytwarzania tych lipidów. Powstały w ten sposób szczep E. coli miał błony komórkowe zawierające do 30% lipidów archeonów i 70% bakteryjnych, jak napisali badacze w kwietniu w Proceedings of the National Academy of Sciences USA.

Ku zaskoczeniu zespołu te nowe komórki z powodzeniem się rozwijały, a mieszane błony były stabilne. To „przemawia za innymi historycznymi przyczynami rozdziału między archeonami i bakteriami”, mówi Eugene Koonin, biolog ewolucyjny i obliczeniowy z National Institutes of Health, redaktor publikacji.

Jedną z alternatywnych koncepcji, jak mówi współautor badania, Arnold Driessen z Rijksuniversiteit Groningen, jest hipoteza, że nie było żadnego jednego wspólnego przodka, ale raczej „mieszanina różnych form życia”.  Zdaniem Driessena jeszcze dziwaczniejszy jest scenariusz, zgodnie z którym ten przodek nie miał błony, był jedynie „zupą chronioną przez cząstki gliny”.  

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 08/2018 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
12/2018
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Grudzień
12
W 1901 r.  Guglielmo Marconi przeprowadził pierwszą transmisję radriową przez Atlantyk.
Warto przeczytać
Czy można badać kosmos zwykłym kijem? Jaki kolor ma wszechświat? Czy stojąc na szczycie Mount Everestu, jesteśmy najdalej od środka Ziemi?

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Prachi Patel | dodano: 2018-07-30
Tajemnica mikroorganizmów

Organizmy powstałe dzięki inżynierii genetycznej dostarczają wskazówek na temat początków istnienia bakterii i archeonów

Miliardy lat temu jednokomórkowy wspólny przodek wszystkich żywych istot na Ziemi zgodnie z teorią ewolucji podzielił się na bakterię i archeon. Teraz naukowcy stworzyli metodami inżynierii genetycznej mikroorganizm, który łączy w sobie cechy obu typów, pozwalając przyjrzeć się, jak doszło do tego ważnego zdarzenia.

Tak bakterie, jak i archeony, są organizmami jednokomórko­wymi pozbawionymi jąder, które mają jednak różne cechy genetyczne i chemiczne. Na przykład ich błony komórkowe są zbudowane z dwóch różnych rodzajów cząsteczek tłuszczowych, czyli lipidów. Długo obowiązująca hipoteza, dotycząca podziału na te dwie domeny, głosi, że błona ich wspólnego przodka zawierała oba rodzaje lipidów, przez co była niestabilna i prawdopodobnie nieszczelna – a więc mniej korzystna ewolucyjnie.

Mikrobiolodzy z Holandii postanowili sprawdzić ten pogląd, odtwarzając prymitywne organizmy o błonie hybrydowo-lipidowej. Wprowadzili gen dla lipidów typowych u archeonów do bakterii Escherichia coli, a następnie zmodyfikowali metabolizm tych organizmów w taki sposób, aby pobudzić produkcję cząsteczek niezbędnych do wytwarzania tych lipidów. Powstały w ten sposób szczep E. coli miał błony komórkowe zawierające do 30% lipidów archeonów i 70% bakteryjnych, jak napisali badacze w kwietniu w Proceedings of the National Academy of Sciences USA.

Ku zaskoczeniu zespołu te nowe komórki z powodzeniem się rozwijały, a mieszane błony były stabilne. To „przemawia za innymi historycznymi przyczynami rozdziału między archeonami i bakteriami”, mówi Eugene Koonin, biolog ewolucyjny i obliczeniowy z National Institutes of Health, redaktor publikacji.

Jedną z alternatywnych koncepcji, jak mówi współautor badania, Arnold Driessen z Rijksuniversiteit Groningen, jest hipoteza, że nie było żadnego jednego wspólnego przodka, ale raczej „mieszanina różnych form życia”.  Zdaniem Driessena jeszcze dziwaczniejszy jest scenariusz, zgodnie z którym ten przodek nie miał błony, był jedynie „zupą chronioną przez cząstki gliny”.