動植物細胞中的線粒體其實是寄生細菌

2020-11-22 驅動之家

細胞中的線粒體其實是一種細菌

騰訊科學訊 據國外媒體報導，目前，美國維吉尼亞大學最新一項研究表明，首次發現早期寄生細菌可以對動物和植物提供能量，在細胞中作為能量寄生蟲存在，對寄居體十分有益。研究人員使用新一代DNA序列技術解碼18種細菌基因組，這些細菌是線粒體的近親生物。

該研究報告發表在近期出版的《公共科學圖書館·綜合》雜誌上，它為簡單細菌細胞如何被宿主細胞吞噬和最終成為線粒體的兩個理論提供一種合理解釋，「發電站」胞器實際上是真核細胞——包含細胞核和其它特徵的動物和植物細胞，線粒體通過提供三磷酸腺苷為細胞提供動力。

這種線粒體源自20億年前，是生命進化歷史的「種子事件」之一，然而，很少有人知道它們的具體起源，這一問題被認為是現代生物學之謎。

研究負責人、維吉尼亞大學生物學家馬丁-吳說：「我們認為這項研究將潛在改變對早期線粒體的認識，同時，該研究表明當前理論認為關於細菌和宿主細胞之間最初是互利關係很可能是錯誤的。相反，我們認為細菌和宿主細胞之間最初關係很可能是敵對的，細菌最初具有寄生特徵，之後通過改變三磷酸腺苷傳輸，細菌逐漸對宿主細胞十分有益。」

這項發現有助於洞悉地球最早期生命，它們最終逐漸進化形成現今所看到的多樣化真核生物。沒有線粒體對剩餘細胞提供能量，它們不會進化形成如何怪異的生物多樣性。

我們通過排序近親物種DNA序列，重新構建了線粒體祖先的基因內容，並預測寄生細菌實際是從寄居體竊取三磷酸腺苷形式的能量，與當前線粒體的作用完全不同。

馬丁發現許多人類基因都源自線粒體，這將有助於理解人類線粒體功能障礙的遺傳基礎，據悉，人類線粒體功能障礙將誘導許多疾病，其中包括：阿爾茲海默症、帕金森氏症、糖尿病和一些衰老疾病。（悠悠/編譯）

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