Мучнистые червецы являются российскими матрешками мира животных. Их органы предоставляют кров бактерии, помогающей им превратить сок растения в применимые питательные вещества, и эта бактерия сама предоставляет кров еще меньшей бактерии, создавая трехярусное симбиотическое отношение, не наблюдавшееся ни у какого другого животного. Теперь ученые выяснили, как оба микроорганизма берутся за дело для содержания мучнистых червецов хорошо питаемыми — открытие, которое могло предложить взгляд на как наша собственная развитая митохондрия.
Микробиолог Джон Маккатчен из университета Монтаны, Миссулы, был заинтригован цитрусовым мучнистым червецом (Planococcus citri’s) уникальная установка. Таким образом, он объединился с биологом Кэролом фон Доленом из Университета штата Юта в Логане, обнаружившим договоренность стиля матрешки в 2001, для рассмотрения генов, которые содержали два бактериальных партнера. Они скоро заметили что-то странное: Индивидуально, ни более крупной бактерии, Tremblaya princeps, ни его внутреннему партнеру, Moranella endobia, не было нужно биохимическое машинное оборудование для преобразования сока в потребность мучнистых червецов аминокислот. Но вместе они сделали.
Бригада признака бактерий процесс, говорит Маккатчен. Tremblaya обращается с некоторыми шагами, тогда поворачивается к Moranella, чтобы сделать остальных.Отношение бригады признака и крошечный размер генома Tremblaya предполагают, что каждый бактериальный партнер потерял некоторые его гены и их соответствующие функции по эволюционной истории. Со всего 121 геном (по сравнению с 20 000 – 25 000 людей), геном Tremblaya является самым маленьким когда-либо найденный в организме, который не является органеллой, маленькой подъединицей в клетке, имеющей немного ее собственной ДНК.
Генная потеря имеет тенденцию происходить, когда бактерии улаживают в комфортные условия и больше не нуждаются в определенных функциях, фон Долен говорит, и это – то, какие исследователи думают, произошел с органеллами.Ученые полагают, что митохондрия, органеллы, действующие как электростанции для животных клеток и хлоропласты, позволяющие растениям фотосинтезировать, получила их начало как бактериальных друзей, выполняющих Tremblaya-и подобные Moranella виды метаболических задач; когда они потеряли части своих геномов, шедших неиспользованные, они стали постоянной частью своих хозяев.
Результаты бригады, изданные онлайн сегодня в Текущей Биологии, возможно, открыли окно на той потере, говорят Патрик Килинг, protistologist в Университете Британской Колумбии в Ванкувере, Канада. «Как бактерии становятся органеллами, что-то, что мы не понимаем так хорошо, потому что нашим единственным примерам миллионы лет», говорит он. «Это исследование… дает нам возможность посмотреть на то, как оно разворачивается».