Пятница 18 октября 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Бактерия развилась в новую клеточную структуру внутри водорослей


Бактерия развилась в новую клеточную структуру внутри водорослей

Четверг, 11 Апреля 2024 23:44

Считалось, что за 3,5 миллиарда лет, прошедших с момента появления жизни на Земле, некогда свободноживущие бактерии сливались с другими организмами всего три раза, что делало это чрезвычайно редким эволюционным событием. Теперь был обнаружен четвертый пример — у одноклеточной водоросли, распространенной в океанах.

 

Считалось, что эти водоросли «фиксируют» азот – превращают атмосферный азот в полезный аммиак – с помощью бактерий. Тайлер Коул из Калифорнийского университета в Санта-Крузе и его коллеги теперь показали, что эта бактерия превратилась в новую клеточную структуру или органеллу.

 

По словам Коула, это первая известная органелла, фиксирующая азот, или нитропласт, и она может стать ключом к успеху этих водорослей. «Похоже, для них это успешная стратегия», — говорит он. «Это очень распространенные водоросли. Мы находим их во всех океанах мира».

 

Один вид довольно часто живет внутри клеток другого во взаимовыгодных отношениях, называемых эндосимбиозом. Например, клетки корней бобовых, таких как горох, содержат азотфиксирующие бактерии. Успех тараканов отчасти обусловлен эндосимбиотическими бактериями, которые производят необходимые питательные вещества. Некоторые клетки даже содержат несколько эндосимбионтов.

 

Хотя эндосимбиотические отношения могут стать очень близкими, почти во всех случаях организмы остаются разными. Например, бобовые приобретают корневые бактерии из почвы. И хотя бактерии тараканов передаются через яйца, они живут в специализированных клетках, а не в каждой клетке.

 

Но в трёх случаях эндосимбионты слились со своими хозяевами и стали их фундаментальной частью. Производящие энергию митохондрии возникли в результате слияния бактерии с другой простой клеткой, образовав сложные клетки, давшие начало животным, растениям и грибам.

 

Растения возникли, когда цианобактерия объединилась со сложной клеткой, образовав хлоропласт — органеллу, осуществляющую фотосинтез. А около 60 миллионов лет назад другая цианобактерия слилась с амёбой, образовав другую фотосинтетическую органеллу, называемую хроматофором, обнаруженную лишь у нескольких видов Paulinella.

 

Уже более десяти лет подозревали, что цианобактерия, известная как UCYN-A, живущая в одноклеточной водоросли Braarudosphaera bigelowii, стала органеллой. Однако изучение этого партнерства было трудным, пока член команды Кёко Хагино из Университета Коти в Японии не нашел способы сохранить B. bigelowii живым в лаборатории.

 

Это позволило команде использовать метод, называемый мягкой рентгеновской томографией, чтобы наблюдать, что происходит при делении клеток водорослей. В результате было обнаружено, что UCYN-A делится вместе с клеткой водоросли, при этом каждая дочерняя клетка наследует один UCYN-A. «Мы не знали, как до этого поддерживалась эта ассоциация», — говорит Коул.

 

Команда также обнаружила, что около половины из 2000 различных белков внутри UCYN-A происходят от водоросли-хозяина, а не производятся внутри UCYN-A.

 

Многие из импортированных белков помогают UCYN-A фиксировать азот, говорит Коул. «Я думаю, что клетки водорослей стимулируют его производить больше азота, чем ему необходимо».

 

По-видимому, существует также специализированная система доставки белков в UCYN-A, как и в другие органеллы. Все импортированные белки имеют дополнительную секцию, которая считается «адресной меткой», обозначающей их для доставки в UCYN-A.

 

Не существует общепринятого определения органеллы, говорит Джефф Элхай из Университета Содружества Вирджинии, но многие биологи считают ключевым моментом скоординированное деление и импорт белков.

 

«Оба флажка отмечены Коулом», — говорит Эльхай. «Даже сторонникам семантической чистоты UCYN-A следует рассматривать как органеллу, соединяющую митохондрии, хлоропласты и хроматофоры».

 

Производство и использование азотных удобрений является основным источником выбросов парниковых газов, а также расходами для фермеров. Поэтому существует большой интерес к модификации сельскохозяйственных растений, чтобы они могли фиксировать собственный азот, как это делают бобовые.

 

Одним из способов добиться этого было бы оснащение их клеток нитропластами, и Эльхай предложил, как это можно сделать. Но UCYN-A не является хорошей отправной точкой, поскольку он слишком зависит от B. bigelowii, говорит он.

 

Вместо этого Эльхай предполагает начать с цианобактерий, которые только начали превращаться в нитропласты и не зависят от импортных белков, поэтому их можно легко добавлять к широкому спектру сельскохозяйственных растений.

 

Тем не менее, Эльхай согласен с Коулом в том, что изучение B. bigelowii может помочь нам понять, как интегрировать фиксацию азота в растительную клетку.

 
 

 

 

 

Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Главное за сутки
МО: над Орловской, Курской и Брянской областями уничтожили 13 БПЛА МО: над Орловской, Курской и Брянской областями уничтожили 13 БПЛА Средства ПВО за ночь уничтожили 13 украинских беспилотников над Орловской, Курской и Брянской областями, сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи пресечена попытка киевского режима совершить террористическую атаку с…
В Белгородской области за сутки зафиксировали около 80 прилетов со стороны ВСУ  В Белгородской области за сутки зафиксировали около 80 прилетов со стороны ВСУ  Украинские военные за прошедшие сутки выпустили по населенным пунктам Белгородской области около 80 боеприпасов, регион был атакован с помощью 20 беспилотников. В результате действий ВСУ были ранены шесть мирных жителей,…
Отражение девяти контратак, потери ВСУ и пленные: что известно о ситуации в Курской области Отражение девяти контратак, потери ВСУ и пленные: что известно о ситуации в Курской области Вооруженные силы Украины (ВСУ) потеряли за сутки на курском направлении более 350 человек, а также два танка, сообщили в Минобороны России. Шесть украинских военнослужащих сдались в плен. Общие потери противника…
Интернет и СМИ
Читайте также
Ужас и экстаз: новые данные о том, что происходит с сознанием после смерти Ужас и экстаз: новые данные о том, что происходит с сознанием после смерти Американский нейробиолог Кристоф Кох из Института Аллена известен в среде своих коллег как авторитетный специалист по изучению загадок человеческого мозга. Только научных за его авторством написано 350, плюс множество книг.…
В Сибири найдены следы ядерных испытаний В Сибири найдены следы ядерных испытаний 63 года назад, 11 октября 1961 года на казахстанском Семипалатинском полигоне провели первое в СССР подземное испытание ядерного оружия. Мощность того взрыва составила одну килотонну в тротиловом эквиваленте. Основными целями…
Древние зубы раскрывают причины детской смертности в Испании железного века Древние зубы раскрывают причины детской смертности в Испании железного века Группа испанских ученых пришла к важным выводам о причине смерти новорожденных, которые преждевременно умирали в большом количестве на Пиренейском полуострове более 2000 лет назад. По словам исследователей из Автономного университета…
Тема дня
Зеленский предложил Западу повоевать с Россией за недра Украины Зеленский предложил Западу повоевать с Россией за недра Украины

Озвученный Владимиром Зеленским «план победы» во многом совпал с ранее публиковавшимися утечками в п...

Фото
Пульмонолог озвучила первые симптомы «немой» пневмонии Пульмонолог озвучила первые симптомы «немой» пневмонии

Осенью традиционно отмечается рост заболеваемости ОРВИ, гриппом и иными инфекциями. В этом году в ря...

Опрос

Дадут ли США официальное разрешение Украине наносить удары вглубь России западным дальнобойным оружием?

 

Анекдот дня

- Петрович, слышал, Литва нам объявила бойкот, не будет продавать вязальные спицы. Твоя жена, ты говорил, вяжет... Как же ей теперь жить?

- Плевать мы хотели. Она вообще электродами вяжет.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".