mff2024mff2024mff2024mff2024mff2024mff2024

Aktuální číslo:

2024/2

Téma měsíce:

Faleš

Obálka čísla

Vidíme nový vznik primárního plastidu?

 |  13. 7. 2006
 |  Vesmír 85, 386, 2006/7

Loni uplynulo sto let od uveřejnění práce K. S. Merežkovského o původu specializovaných fotosyntetizujících organel – plastidů – u rostlin, kterou většina biologů považuje za prvopočátek endosymbiotické teorie (viz Vesmír 78, 208, 1999/4). Ta dnes představuje všeobecně uznávaný výklad vzniku eukaryotické buňky. Fotosyntetizující buněčné organely jsou potomky organizmů příbuzných současným sinicím (Cyanobacteria). Chloroplasty všech zelených rostlin (řas i vyšších rostlin) a také plastidy starobylých skupin řas Rhodophyta a Glaucophyta jsou zřejmě jejich přímými potomky – jsou to primární plastidy. Mnohé další skupiny řas mají plastidy sekundární, ba i terciární. Poté, co ztratily svoje původní plastidy, a tím i dosavadní soběstačný (autotrofní) způsob obživy, získaly nové, tentokrát už eukaryotické fotosyntetizující endosymbionty z uvedených tří skupin.

Jak uvádějí Naiara Rodríguez-Ezpeleta a Hervé Philippe z univerzity v Montrealu (Current Biology 16, 53–56, 2006), primární plastidy musely zhruba před půldruhou miliardou let vznikat postupně, v několika krocích. Na počátku byl heterotrofní eukaryont, který pohlcoval předky dnešních sinic a živil se jimi. V druhém kroku se eukaryont naučil ve své buňce buňku sinice „dočasně“ zadržet a využívat ji – udělal si z ní endosymbionta. V třetím kroku již kolem pohlcené buňky zmizela hostitelova membrána a dělení buňky sinice se sladilo s dělením buňky hostitelské. Postupně se pak většina genů pohlcené sinice přenesla do hostitelova buněčného jádra, tudíž se bílkoviny kódované jádrem musely stěhovat z hostitelovy cytoplazmy do pohlcené buňky – a primární plastid byl na světě!

Již před časem byly nalezeny „živé zkameněliny“ svědčící o prvních dvou krocích. Loni Birger Marin, Eva Nowack a Michael Melkonian z Univerzity v Kolíně nad Rýnem (Protist 156, 425–432, 2005) našli fotosyntetizující sladkovodní amébu Paulinella chromatophora, jež dosvědčuje ten třetí krok. Její buňka, dlouhá asi dvacet tisícin milimetru, obsahuje jedno nebo dvě fotosyntetizující tělíska, která se dělí synchronně s hostitelskou buňkou. B. Marin a jeho kolegové vyloučili možnost, že by tyto fotosyntetické organely mohly být odvozeny sekundárně od některé z řas ze skupiny Glaucophyta (i když se jejich plastidům podobají). Je však známo, že blízce příbuzná Paulinella ovalis pohlcuje sinice rodu Synechococcus a živí se jimi. Proto Marin a jeho spolupracovníci analyzovali sekvence genů DNA pro ribozomální RNA fotosyntetických organel Paulinella chromatophora a zjistili, že jejich genom je blízce příbuzný genomu sinic rodů SynechococcusProchlorococcus. Příroda nám zde tedy zřejmě ukazuje to, co poprvé uskutečnila před stamiliony let: vznik plastidu primární endosymbiózou.

Ke stažení

RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Jaromír Kutík

Doc. RNDr. Jaromír Kutík, CSc., (*1948) vystudoval fyziologii rostlin na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Jako emeritus se na této fakultě věnuje zejména rostlinné cytologii.
Kutík Jaromír

Doporučujeme

Pravá faleš, nebo falešná pravda

Pravá faleš, nebo falešná pravda uzamčeno

Halina Šimková, Jan Strojil  |  5. 2. 2024
Žádná společnost na světě nemá tolik prostředků či energie, aby dokázala efektivně bojovat proti všem podezřením z ohrožení. Používáme proto...
Koho balamutí tořiče

Koho balamutí tořiče uzamčeno

Jiří Sádlo  |  5. 2. 2024
Vstavačovité tořiče, rod Ophrys, jsou hodně složité a osobité. Dlouho se ví a říká, že klamou své hmyzí opylovače. Méně se připouští, že...
20 let s grafenem

20 let s grafenem uzamčeno

Jan Kunc  |  5. 2. 2024
Grafen, dvoudimenzionální alotrop uhlíku, vyvolal velkou vlnu pozornosti v roce 2004. Jak se tento význačný vědecký směr formoval, jaké byly jeho...