O analiză detaliată a cinci eucariote microscopice recent descoperite a identificat una care pare să fi renunțat complet la mitocondrii. Dacă acest lucru se confirmă, Skoliomonas litria se va alătura unui club extrem de exclusivist, devenind prima eucariotă care trăiește liber, descoperit vreodată, care și-a pierdut mitocondriile.
„Mitocondriile sunt sursa de energie a celulei!” Acest refren din școală poate să vă fie familiar, și este adevărat. Mitocondriile, organite minuscule prezente în aproape fiecare celulă din corpul nostru, sunt esențiale pentru generarea de energie. Dobândirea mitocondriilor, cu mult timp în urmă în evoluție, este considerată un eveniment-cheie în apariția eucariotelor, domeniul vieții care cuprinde toate animalele, plantele și ciupercile.
Prima eucariotă care trăiește liber, fără mitocondrii
Cu toate acestea, natura are obiceiul de a ne surprinde, iar în ultimii ani au fost descoperite unele eucariote care par să se descurce foarte bine fără mitocondriile tipice. Primul organism eucariot care a demonstrat această adaptare extremă a fost Monocercomonoides, descoperit în 2016. Spre deosebire de anumite extremofile care conțin mitocondrii atât de modificate încât sunt aproape de nerecunoscut, Monocercomonoides nu posedă „toate proteinele mitocondriale tipice.”, conform autorilor studiului.[studiu]
Motivul pentru care Monocercomonoides poate supraviețui fără această componentă esențială este că trăiește într-un mediu foarte sărac în oxigen și bogat în nutrienți: intestinul altor animale. În specimenul studiat, acesta a fost izolat din intestinele unei chinchilla. Prin absorbția directă a nutrienților din acest mediu și prin „împrumutarea” unor gene de la bacteriile învecinate pentru a îndeplini alte funcții mitocondriale esențiale, Monocercomonoides s-a adaptat la o viață independentă de energia mitocondrială.
Genul Monocercomonoides aparține phylumului Metamonada. Toate celelalte metamonade studiate până în prezent posedă mitocondrii foarte modificate, numite organite legate de mitocondrii (MRO). Un exemplu cunoscut este parazitul Giardia lamblia, renumit pentru biologia sa celulară neobișnuită, incluzând un nucleu dublu și capacitatea sa de a provoca afecțiuni digestive severe la oameni. Giardia conține MRO-uri extrem de simple, numite mitosomi.[sursa]
În timp ce unele metamonade, precum Monocercomonoides și Giardia, trăiesc în interiorul altor organisme ca paraziți sau comensali, un nou studiu a efectuat o analiză detaliată a cinci metamonade recent descoperite care trăiesc liber.
Aceste organisme aparțin a două genuri, Skoliomonas și Barthelona. Autorii studiului, conduși de Shelby K. Williams de la Universitatea Dalhousie, au elaborat proiecte de genom, transcriptom și proteom pentru fiecare dintre aceste specii, caracterizând, pe cât posibil, întreaga gamă de gene, ARN-uri și proteine pe care le posedă aceste organisme unicelulare.
Analiza filogenomică a arătat că aceste două genuri formează o cladă distinctă, pe care autorii au denumit-o „BaSK”. În ceea ce privește MRO-urile lor, BaSK-urile „prezintă un nivel de reducere a MRO-urilor care nu se întâlnește de obicei la metamonadele cu viață liberă și care este independent de reducerea observată la diplomonadele parazite [precum Giardia]”, explică autorii.
Similar cu Monocercomonoides, care a trebuit să împrumute gene de la bacterii pentru a compensa lipsa mitocondriilor, toate BaSK-urile au dobândit sisteme alternative pentru una dintre funcțiile esențiale ale mitocondriilor, și anume sistemul clusterului fier-sulf. Acesta este crucial pentru asamblarea grupurilor de molecule de fier și sulf necesare pentru funcționarea mai multor proteine celulare.
Însă, chiar și în această colecție de ciudățenii biologice, un organism s-a remarcat în mod deosebit. Skoliomonas litria pare să nu aibă deloc căi mitocondriale.
„Nicio proteină nu a fost atribuită cu încredere proteomului MRO prezis al acestui organism, sugerând că organitul a fost pierdut”, scriu autorii. Dacă se confirmă că S. litria nu are niciun fel de MRO, acesta ar fi primul exemplu de metamonadă cu viață liberă care a pierdut acest organit—rețineți, Monocercomonoides este un comensal.
Aceasta este o întrebare intrigantă care necesită mai multe cercetări pentru a fi complet elucidată. Printre altele, autorii sugerează că vor fi necesare studii suplimentare pentru a determina cum și unde S. litria își produce ATP-ul—sursa de energie celulară—în absența oxigenului. Este posibil să fim martorii primei descoperiri a unui organism eucariot cu viață liberă care a „renunțat complet” la mitocondrii.
Aceasta demonstrează că există excepții de la orice regulă.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi - periodic şi gratuit - o notificare pe adresa de email atunci când publicăm articole interesante:
