粒線體是真核細胞的基本配備,然而這個2016年的論文,針對Monocercomonoides這種單細胞真核生物作DNA定序,卻完全找不到粒線體DNA,許多粒線體相關功能的基因也找不到,因此粒線體,應該真的不存在於這種真核生物。

A Eukaryote without a Mitochondrial Organelle

KMT228  

短篇 真核細胞如何組成?粒線體在什麼階段進入?

 

粒線體主要功能是能量代謝,Monocercomonoides一般住在動物的腸道裡頭,腸道是個缺氧的環境,似乎可以不仰賴粒線體進行的氧化磷酸化反應,改以其他方式發電,取得能源。可是住在缺氧環境中的厭氧性真核生物,即使不需要粒線體轉化能量,也需要用粒線體工廠合成許多重要的蛋白質。執行這些功能時,真核細胞需要「iron-sulfur cluster (ISC)」的幫助,因此即使某些真核細胞,其實缺乏功能完整的粒線體,它們仍有mitochondrion- related organelles (MROs)這類廣義的替代品。

 

MROs有很多種:

真有無粒線體的真核生物嗎?

 

不過Monocercomonoides連MRO都沒有,甚至連其他厭氧性真核生物普遍配備的ISC也找不到。它們的替代方案是,改以一般位於原核生物細胞質中的sulfur mobilization system (SUF)這套系統替代。Monocercomonoides本身是真核細胞,論文推論,它們應該是藉由水平基因轉移,獲得細菌的SUF。Monocercomonoides是如何形成現在沒有粒線體,也沒有ISC的獨特狀態?

 

各位小朋友知道嗎  

 

Monocercomonoides與其演化上的近親Paratrimastix,在尚未分家前就已經獲得細菌的SUF,並喪失惹ISC。論文推論,Monocercomonoides是先獲得SUF,有了替代方案,之後再失去功能重疊的ISC,接著雙方分家以後,Monocercomonoides這邊又再喪失惹MRO,成為已知唯一完全沒有粒線體的真核生物,是個本來有,現在沒有的狀況。

 

知道第一個例子後,有科學家懷疑,真核生物這麼多種,只有Monocercomonoides沒有粒線體嗎?

 

Science新聞:

First eukaryotes found without a normal cellular power supply

 

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