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
08/2018
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Sierpień
16
W 1858 r. Królowa brytyjska Wiktoria Hanowerska i 15. prezydent USA James Buchanan, Jr. zainaugurowali transatlantycki kablel telegraficzny, wymieniając telegramy z pozdrowieniami.
Warto przeczytać
Chwila bez biologii… nie istnieje. W nas i wokół nas kipi życie. Dlaczego by wobec tego nie poznać go bliżej, najlepiej we własnym laboratorium? By nie sięgać daleko, można zacząć od siebie.

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”.