Endoszimbiotikus elmélet

Az endoszimbióta elmélet vagy endoszimbiotikus hipotézis az a hipotézis, amely szerint az eukarióta sejtek kloroplasztjai és mitokondriumai bizonyos archeák , baktériumok beépüléséből ( endocitózis ) származnak , amelyekkel endoszimbiotikus kapcsolatot tartanak fenn . Ellentétben áll az autogén elmélettel (vagy autogén hipotézissel), amely azt feltételezi, hogy az endomembrán rendszer (kloroplaszt, mitokondrium és sejtmag ), valamint az eukarióta sejtek citoszkeletonja de novo a plazmamembrán invaginációjával és az an ősi prokarióta sejt .

A mitokondriumok és a kloroplasztikák az eukarióta sejt félig autonóm organellái , vagyis genetikai örökséggel rendelkeznek, és képesek a sejttől függetlenül osztódni. Ezek a jellemzők voltak az első elemek Antoine Béchamp (1869), Andreas Schimper (1883), Constantin Merejkovski (1905) által megfogalmazott és Lynn Margulis által az 1960-as években újjáélesztett endoszimbiózis elmélet alátámasztására . Az elmélet rámutat, hogy a beépített baktériumtípusok korábban olyan működési specializációkat fejlesztettek volna ki, mint például az energia biokémiai formában történő tárolása (mitokondrium) vagy a fényenergia megkötése ( kloroplasztikák ). Ezeket a képességeket bizonyos módon megosztják, továbbítják, majd előbb a szimbiózison keresztül öröklik , majd egy szintézisben, amely összetettebb organizmust eredményez.

Szerint Lynn Margulis , a folyamatokat, és így a megjelenése új formái az élet szimbiózis, vagy még általánosabban szinergiák között meglévő életformák, amelyek elsődleges motorja evolúció , különösen annak komplexitása és a származási megjelenése minden többsejtű szervezet sejtjei , beleértve az emberi fajokat is.

Ez a sokféle egyéni vezetett, hogy a fogalom a holobiont vagy supraorganism . Minden többsejtű szervezet (növény, állat ...) eredete alapján szimbiotikus közösség, de az evolúció hologomikus elmélete szerint egy kiméra is ( fr  ) . Ez endosymbiosis valójában hasonló a háziasítás folyamatot kedvelt a vízszintes gének átvitele a különböző evolúciós eredetű (Archean és bakteriális géneket) a nukleáris genom az eukarióták . Ezek a prokarióta gének kapcsolódnak az ATP- anyagcseréhez , az rRNS-ekhez , citokrómokhoz és fitokrómokhoz , a sejtfalban a cellulóz szintetizáló fehérjékhez .

Egymást követő endoszimbiózisok

Soros endoszimbiózis szekvenciája: Egy ősi prokarióta sejt (heterotróf, anaerob) növekedni fog; a plazmamembrán invaginációja lesz, amely az endoplazmatikus retikulum és a mag körvonalát képezi. Ez az őssejt fagocitál egy prokarióta és heterotróf sejtet, de ezúttal aerob: ez az első endoszimbiózis, ez magyarázza a mitokondrium megjelenését. Az újonnan kialakult sejt ősi eukarióta (heterotróf és aerob); a fagocitizált sejt az, amely eukarióta mitokondriumainak eredete.

Ez az új sejt viszont egy fotoszintetikus (ezért autotróf) és anaerob (például egy cianobaktérium) prokarióta sejtet fagocitizál: ez a második endoszimbiózis, magyarázza a kloroplasztok megjelenését. A képződött sejt fotoszintetikus (autotróf) és aerob eukarióta.

Tanúi lehetünk a biodiverzitás növekedésének.

Kezdeti parazitizmus?

A törzsfejlődésekre gének alkotó genomok mitokondriumok vagy azok, amelyek a nukleáris gének mitokondriális eredetű (sok ilyen gének át a sejtmagba a folyamat során a endosymbiosis) azt mutatják, hogy ezek a mitokondriumok származnak tartozó baktériumok a törzs Alphaproteobacteria , több pontosan érdekében a rickettsia- . E baktériumcsoport számos faja kötelező intracelluláris parazita, amely endocitózis révén jut be a sejtbe . Egy ellentmondásos hipotézis (mert ellentmond a parsimónia elvének ) azt sugallja, hogy a sejtbe bejutó baktériumok valószínűleg rendelkeznek egy flagellummal, amelynek minden nyomát elvesztették, de amely megkönnyítette volna a parazita behatolását. A mitokondrium egy kezdeti parazitizmus eredménye lenne, amely fokozatosan átalakul szimbiotikus kapcsolattá.

Az elméletet alátámasztó bizonyítékok

Ez az elmélet napjainkban széles körben elfogadott, megfogalmazása óta számos megerősítő tényt fedeztek fel:

Bibliográfia

Megjegyzések és hivatkozások

  1. (in) FJR Taylor, "  Autogén elméletek az eukarióták keletkezéséhez  " , Taxa , vol.  25, n o  4,1976, P.  377–390 ( DOI  10.2307 / 1220521 ).
  2. Thierry Lefevre, Michel Raymond és Frédéric Thomas, evolúciós biológia , De Boeck Superieur,2016( online olvasható ) , p.  38.
  3. (From) A FW Schimper, 1883, „Über die Entwickelung der Chlorophyllkörner und Farbkörper”, Bot. Z 41, 105–120, 121–136, 137–152, 153–162
  4. Édouard Boureau , A Föld, az élet anyja? , Larousse,1986, P.  121.
  5. Marc-André Selosse , La symbiose . Szerkezetek és funkciók, ökológiai és evolúciós szerep , Vuibert ,2000, P.  121.
  6. (in) Ilana Zilber-Rosenberg, Eugene Rosenberg, "  A mikroorganizmusok szerepe az állatok és növények evolúciójában: az evolúció hologenómelmélete  " , FEMS Microbiology Reviews , vol.  32, n o  5,2008. május, P.  723–735 ( DOI  10.1111 / j.1574-6976.2008.00123.x ).
  7. Marc-André Selosse és Susan Loiseaux-de Goër, "  Az endosymbiose saga  ", La Recherche , n o  296,1997 március, P.  36–41.
  8. (in) MW Gray & WF Doolittle, "  Van a hipotézist endosymbiot-már bizonyított?  ” , Microbiological Reviews , vol.  46, n o  1,1982. március, P.  1–42
  9. Janlou Chaput, "  A parazita mitokondriumok elmélete újra felbukkan  " , a futura-sciences.com oldalon ,2011. december 24.
  10. (in) Davide Sassera és mtsai. "  Filogenomikus bizonyítékok a flagellum és a cbb3 oxidáz jelenlétére a mitokondriális szabadon élő ősben  " , Molecular Biology and Evolution , vol.  28, n o  12,2011. december, P.  3285–3296 ( DOI  10.1093 / molbev / msr159 )
  11. (in) Susan E. Douglas, "  Eukarióta-eukarióta endoszimbiózisok: betekintés egy kriptomonád alga tanulmányaiból  " , Biosystems , vol.  28, n csont  1-3,1992, P.  57–68 ( DOI  10.1016 / 0303-2647 (92) 90008-M ).

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek