科学家发现没有线粒体的真核细菌


线粒体是细胞内膜结合部分,通常有细胞动力室之称。线粒体一直被认为是植物、真菌、动物和单细胞原生生物等真核生物的基本组分。但研究人员近日在《当代生物学》期刊上挑战了这一理论。他们发现了一种不包含线粒体的真核生物。

“在低氧环境中,真核生物通常有简化的线粒体。人们认为线粒体的某些功能非常重要,对维持细胞器的生命必不可少。”加拿大英属哥伦比亚大学Anna Karnkowska说,“但我们发现了一种根本没有线粒体的真核细菌。”

在这项研究中,Karnkowska等人发现,真核生物Monocercomonoides根本没有线粒体。这种细菌寄居于南美栗鼠内脏,80多年前已经被识别出。它与人类病原菌贾第鞭毛虫和毛滴虫有亲属关系,仅生活在低氧环境中。研究人员排序了Monocercomonoides的基因,结果发现没有线粒体。

而这种真核生物没有线粒体可能是因为其拥有胞质硫调动系统(SUF),该系统取代了线粒体的功能。“这种生物的进化超越了生物学家划定的界限。” Karnkowska说。

研究人员还指出,为了提供细胞日常能量供给,Monocercomonoides使用标准的厌氧呼吸。另外,这种微生物并没有线粒体集合铁—硫磺簇,但它仍能将这些元素集合在一起,是因为在进化历程中,该微生物能够调用细胞器外部胞液的铁和硫磺。集合铁—硫磺簇是线粒体最重要的功能,铁—硫磺簇甚至可以调控基因在蛋白质的表达方式。

该研究组将进一步研究这些生物体的功能,并更好地鉴别Monocercomonoides及其亲属,以便在更宏观的进化背景下了解这些生物。“通过这项研究,我们意识到真核生物的多样性,当前科学界对真核生物的认知较少。” Karnkowska说。

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