Ендосимбиотска теорија

Као што Ендосимбиотска теорија позната је еволуциона биолошка хипотеза која развој високог живота придаје ендосимбиози прокариота. О тој идеји први је расправљао крајем 19. века ботаничар Шимпер. Многи резултати истраживања сада говоре за теорију.

Шта је ендосимбиотска теорија?

Ботаничар Сцхимпер први је пут објавио 1883. идеју о ендосимбиотској теорији која би требало да објасни порекло хлоропласта у његовом раду. Руски еволутивни биолог Константин Сергејевитсцх Мересцхковски поново је преузео теорију о ендосимбионту почетком 20. века. Међутим, теорија је постала позната тек 1967. године када ју је покупила Линн Маргулис.

У поједностављеном резимеу, теорија каже да су једноћелијски организми током еволуције узимали једноћелијске организме. Каже се да је овај унос омогућио развој ћелијских компоненти виших живих бића. На овај начин, према присталицама теорије, током еволуције настаје све сложенији живот.

Тако се оригинално компоненте људске ћелије враћају у протозое. Према теорији, еукариоти су се појавили тек када су прокариотски организми претходници ушли у симбиозе. Конкретно, кажу да су хемотрофне и фототрофне бактерије апсорбирале друге прокариотске ћелије археје у току фагоцитозе.

Уместо да их пробаве, прокариотске ћелије су их држале унутра, где су постале ендосимбионте. За ове ендосимбионте се каже да су се развили у ћелијске органеле у ћелијама домаћина. Ћелија домаћин и органеле у њој одговарају еукариотима. Ћелијске органеле митохондрије и пластиде и данас носе ове карактеристике.

Пошто еукариоти такође постоје без описаних органела, ове компоненте морају бити или поступно укинуте или се теорија не примењује.

Функција и задатак

Ендосимбиотска теорија назива развој митохондрија и пластида у прокариотским организмима. Каже се да су једноћелијски организми ушли у ендосимбиозу са другим ћелијама и наставили да живе у ћелији домаћину. Наука до данашњег дана види амоебоидне протозое како узимају цијанобактерије које и даље живе у њима. Чини се да опажања попут ове подржавају ендосимбиотску теорију.

Током еволуције, према ендосимбиотској теорији, два организма су требала постати међусобно зависна, тако да ниједан партнер не би могао да преживи без другог. За насталу ендосимбиозу се каже да су органеле изгубиле делове генетског материјала који више нису потребни. Каже се да су појединачни протеински комплекси у органелама састављени делом од језгра и делом од митохондријално кодираних јединица.

Према геномским анализама, пластиди су изведени из цијанобактерија, док су митохондрији повезани са аеробним протеобактеријама. Наука односи се на ендосимбиозу између еукариота и прокариота као примарну ендосимбиозу. Ако су ћелијске органеле настале конзумирањем еукариота с раније доживљеним примарним ендосимбиозом, говоримо о секундарној ендосимбиози.

Примарни пластиди леже у две мембране овојнице, које, према теорији, одговарају мембранама гутаних цијанобактерија. Три врсте примарних пластида, а тиме и три линије аутотрофних организама, кажу да су се развиле на овај начин. Једноћелијске алге Глауцоцистацеае, на пример, садрже пластиде цијанобактерије, као и црвене алге. Зелене алге и више биљке садрже најразвијеније пластиде, хлоропласте. Секундарне пластиде имају три или четири покривне мембране. Секундарне ендосимбиозе између зелених алги и еукариота су сада познате, тако да су Еугленозоа и Цхлорарацхниопхита могли апсорбовати примарне ендосимбионте независно један од другог.

Болести и тегобе

Ако је ендосимбиотска теорија тачна, како сугерише тренутно стање истраживања, сви комплекси биљних, животињских, па тако и људских ћелија имају своје порекло у фузији прокариота. Човек би имао прокариоте да се захвали за сам живот.

Међутим, прокариоти су такође одговорни за бројне болести у контакту са људима. У том контексту треба се, на пример, упутити на вредност болести протеобактерија, које су посебно релевантне у теорији ендосимбионата. Многе бактерије са овог одељења сматрају се патогенима. Ово се односи, на пример, на Хелицобацтер пилори, бактерију у облику штапића која колонизује људски стомак. Са преваленцијом од 50 процената, инфекција Хелицобацтер пилори често је једна од најчешћих хроничних бактеријских инфекција широм света. Више од 30 милиона људи је заражено бактеријом, али само између десет и 20 процената свих заражених људи развије симптоме.

Главни симптоми су пептични улкуси који могу утицати на желудац или дванаестопалачно црево. У цјелини, инфекције бактеријом сматрају се одговорним за читав низ желучаних болести, посебно за оне болести које се манифестују у повећаном излучивању желудачне киселине. Поред чира на желуцу и дванаестопалачном цреву, бактерија стога може вероватно да буде укључена и у гастритис типа Б.

Испитивање бактеријске инфекције протеобактеријом сада је део стандардизоване дијагнозе желучаних болести. Поред наведених болести, хронична инфекција бактеријом је сада класификована као фактор ризика за карцином желуца. Исто је и са МАЛТ лимфомом.

Чини се да постоји веза између инфекције и болести попут идиопатске хроничне уртикарије (кошнице), хроничне имуне тромбоцитопеније, анемије недостатка гвожђа и Паркинсонове болести.

Хелицобацтер пилори је овде разматран само као пример. Бројни други прокариоти повезани су са вредности болести и сматрају се патогенима за људе, животиње и биљке.