Livejurnal69 - Evolusi kehidupan kompleks benar-benar tergantung pada mitokondria, pembangkit listrik kecil ditemukan di semua sel yang kompleks, menurut sebuah studi baru oleh Dr Nick Lane, dari UCL (University College London), dan Dr William Martin, dari University of Dusseldorf.
"Prinsip-prinsip yang mendasari bersifat universal. Energi sangat penting, bahkan dalam bidang penemuan evolusi," kata Dr Lane, UCL Departemen Genetika, Evolusi dan Lingkungan. "Bahkan orang-orang asing akan membutuhkan mitokondria."
Selama 70 tahun para ilmuwan telah beralasan bahwa evolusi inti adalah kunci kehidupan yang kompleks. Sekarang, dalam karya yang diterbitkan di Nature, Lane dan Martin mengungkapkan bahwa di mitokondria sebenarnya adalah fundamental bagi pengembangan inovasi kompleks seperti inti karena fungsinya sebagai pembangkit listrik dalam sel.
"Ini menjungkirbalikkan pandangan tradisional bahwa melompat ke sel kompleks 'eukariotik' hanya diperlukan jenis hak mutasi. Ini benar-benar diperlukan semacam revolusi industri dalam hal produksi energi," jelas Dr Lane.
Pada tingkat sel-sel kita, manusia memiliki jauh lebih banyak kesamaan dengan jamur, magnolia dan marigold dari yang kita lakukan dengan bakteri. Alasannya adalah bahwa sel-sel yang kompleks seperti yang tumbuhan, hewan dan jamur memiliki spesialisasi kompartemen termasuk pusat informasi, inti, dan pembangkit listrik - mitokondria. Sel-sel terkompartementalisasi disebut 'eukariotik', dan mereka semua berbagi nenek moyang yang sama yang muncul hanya sekali dalam empat miliar tahun evolusi.
Para ilmuwan sekarang tahu bahwa nenek moyang, 'yang eukariot pertama, adalah jauh lebih canggih daripada bakteri diketahui. Hal itu gen ribuan lagi dan protein dari bakteri apapun, meskipun fitur lain berbagi, seperti kode genetik. Tapi apa memungkinkan eukariota untuk mengumpulkan semua gen tambahan dan protein? Dan mengapa tidak bakteri repot-repot?
Dengan berfokus pada energi yang tersedia per gen, Lane dan Martin menunjukkan bahwa rata-rata sel eukariotik dapat mendukung 200.000 menakjubkan gen kali lebih dari bakteri.
"Ini memberi eukariota bahan baku genetik yang memungkinkan mereka untuk mengumpulkan gen baru, keluarga gen besar dan sistem peraturan pada skala yang sama sekali tidak terjangkau bagi bakteri," kata Dr Lane. "Ini dasar kompleksitas, meskipun itu tidak selalu digunakan."
"Bakteri berada di dasar jurang yang mendalam dalam lanskap energi, dan mereka tidak pernah menemukan jalan keluar," jelas Dr Martin. "Mitokondria memberikan eukariota empat atau lima pesanan energi besarnya lebih per gen, dan yang memungkinkan mereka untuk terowongan lurus melalui dinding jurang."
Para penulis melanjutkan untuk mengatasi pertanyaan kedua: mengapa tidak bisa bakteri hanya compartmentalise diri untuk mendapatkan semua keuntungan memiliki mitokondria? Mereka sering membuat memulai tetapi tidak pernah menjadi sangat jauh.
Jawabannya terletak pada genom mitokondria kecil. Gen ini diperlukan untuk respirasi sel, dan tanpa mereka sel eukariotik mati. Jika sel menjadi lebih besar dan lebih energik, mereka membutuhkan lebih banyak salinan gen mitokondria untuk tetap hidup.
Bakteri menghadapi masalah yang sama persis. Mereka dapat mengatasinya dengan membuat ribuan salinan genom seluruh mereka - sebanyak 600.000 eksemplar dalam kasus sel bakteri raksasa seperti Epulopiscium, kasus ekstrim yang hanya hidup di keberanian yang tidak biasa surgeonfish. Tapi semua DNA ini memiliki biaya energik besar yang melumpuhkan bahkan bakteri raksasa - menghentikan mereka dari berubah menjadi eukariota lebih kompleks. "Jalan keluar saja," kata Dr Lane, "adalah jika salah satu sel entah bagaimana masuk kedalam satu lagi -. Endosimbiosis sebuah"
Sel bersaing di antara mereka sendiri. Ketika hidup dalam sel lain mereka cenderung mengambil jalan pintas, dengan mengandalkan pada sel tuan rumah mereka sedapat mungkin. Seiring waktu evolusi, mereka kehilangan gen yang tidak perlu dan menjadi efisien, akhirnya meninggalkan mereka dengan fraksi kecil dari gen mereka dimulai dengan: hanya yang mereka benar-benar membutuhkan.
Kunci kompleksitas adalah bahwa gen ini tersisa berat hampir tidak ada. Hitung energi yang dibutuhkan untuk mendukung genom bakteri yang normal dalam ribuan eksemplar dan biayanya mahal. Lakukan untuk genom mitokondria kecil dan biaya mudah terjangkau, seperti ditunjukkan pada kertas Alam. Perbedaannya adalah jumlah DNA yang dapat didukung dalam inti, bukan sebagai salinan berulang gen tua yang sama, tetapi sebagai bahan baku untuk evolusi baru.
"Jika evolusi bekerja seperti sebuah tinkerer, evolusi dengan karya-karya mitokondria seperti korps insinyur," kata Dr Martin.
Masalahnya adalah bahwa, sementara sel-sel di dalam sel yang umum di eukariota, dimana sel menelan sering lain, mereka vanishingly langka dalam bakteri lebih kaku. Dan itu, Lane dan Martin menyimpulkan, mungkin menjelaskan mengapa kehidupan yang kompleks - eukariota - hanya berkembang sekali dalam semua sejarah bumi.
"Prinsip-prinsip yang mendasari bersifat universal. Energi sangat penting, bahkan dalam bidang penemuan evolusi," kata Dr Lane, UCL Departemen Genetika, Evolusi dan Lingkungan. "Bahkan orang-orang asing akan membutuhkan mitokondria."
Selama 70 tahun para ilmuwan telah beralasan bahwa evolusi inti adalah kunci kehidupan yang kompleks. Sekarang, dalam karya yang diterbitkan di Nature, Lane dan Martin mengungkapkan bahwa di mitokondria sebenarnya adalah fundamental bagi pengembangan inovasi kompleks seperti inti karena fungsinya sebagai pembangkit listrik dalam sel.
"Ini menjungkirbalikkan pandangan tradisional bahwa melompat ke sel kompleks 'eukariotik' hanya diperlukan jenis hak mutasi. Ini benar-benar diperlukan semacam revolusi industri dalam hal produksi energi," jelas Dr Lane.
Pada tingkat sel-sel kita, manusia memiliki jauh lebih banyak kesamaan dengan jamur, magnolia dan marigold dari yang kita lakukan dengan bakteri. Alasannya adalah bahwa sel-sel yang kompleks seperti yang tumbuhan, hewan dan jamur memiliki spesialisasi kompartemen termasuk pusat informasi, inti, dan pembangkit listrik - mitokondria. Sel-sel terkompartementalisasi disebut 'eukariotik', dan mereka semua berbagi nenek moyang yang sama yang muncul hanya sekali dalam empat miliar tahun evolusi.
Para ilmuwan sekarang tahu bahwa nenek moyang, 'yang eukariot pertama, adalah jauh lebih canggih daripada bakteri diketahui. Hal itu gen ribuan lagi dan protein dari bakteri apapun, meskipun fitur lain berbagi, seperti kode genetik. Tapi apa memungkinkan eukariota untuk mengumpulkan semua gen tambahan dan protein? Dan mengapa tidak bakteri repot-repot?
Dengan berfokus pada energi yang tersedia per gen, Lane dan Martin menunjukkan bahwa rata-rata sel eukariotik dapat mendukung 200.000 menakjubkan gen kali lebih dari bakteri.
"Ini memberi eukariota bahan baku genetik yang memungkinkan mereka untuk mengumpulkan gen baru, keluarga gen besar dan sistem peraturan pada skala yang sama sekali tidak terjangkau bagi bakteri," kata Dr Lane. "Ini dasar kompleksitas, meskipun itu tidak selalu digunakan."
"Bakteri berada di dasar jurang yang mendalam dalam lanskap energi, dan mereka tidak pernah menemukan jalan keluar," jelas Dr Martin. "Mitokondria memberikan eukariota empat atau lima pesanan energi besarnya lebih per gen, dan yang memungkinkan mereka untuk terowongan lurus melalui dinding jurang."
Para penulis melanjutkan untuk mengatasi pertanyaan kedua: mengapa tidak bisa bakteri hanya compartmentalise diri untuk mendapatkan semua keuntungan memiliki mitokondria? Mereka sering membuat memulai tetapi tidak pernah menjadi sangat jauh.
Jawabannya terletak pada genom mitokondria kecil. Gen ini diperlukan untuk respirasi sel, dan tanpa mereka sel eukariotik mati. Jika sel menjadi lebih besar dan lebih energik, mereka membutuhkan lebih banyak salinan gen mitokondria untuk tetap hidup.
Bakteri menghadapi masalah yang sama persis. Mereka dapat mengatasinya dengan membuat ribuan salinan genom seluruh mereka - sebanyak 600.000 eksemplar dalam kasus sel bakteri raksasa seperti Epulopiscium, kasus ekstrim yang hanya hidup di keberanian yang tidak biasa surgeonfish. Tapi semua DNA ini memiliki biaya energik besar yang melumpuhkan bahkan bakteri raksasa - menghentikan mereka dari berubah menjadi eukariota lebih kompleks. "Jalan keluar saja," kata Dr Lane, "adalah jika salah satu sel entah bagaimana masuk kedalam satu lagi -. Endosimbiosis sebuah"
Sel bersaing di antara mereka sendiri. Ketika hidup dalam sel lain mereka cenderung mengambil jalan pintas, dengan mengandalkan pada sel tuan rumah mereka sedapat mungkin. Seiring waktu evolusi, mereka kehilangan gen yang tidak perlu dan menjadi efisien, akhirnya meninggalkan mereka dengan fraksi kecil dari gen mereka dimulai dengan: hanya yang mereka benar-benar membutuhkan.
Kunci kompleksitas adalah bahwa gen ini tersisa berat hampir tidak ada. Hitung energi yang dibutuhkan untuk mendukung genom bakteri yang normal dalam ribuan eksemplar dan biayanya mahal. Lakukan untuk genom mitokondria kecil dan biaya mudah terjangkau, seperti ditunjukkan pada kertas Alam. Perbedaannya adalah jumlah DNA yang dapat didukung dalam inti, bukan sebagai salinan berulang gen tua yang sama, tetapi sebagai bahan baku untuk evolusi baru.
"Jika evolusi bekerja seperti sebuah tinkerer, evolusi dengan karya-karya mitokondria seperti korps insinyur," kata Dr Martin.
Masalahnya adalah bahwa, sementara sel-sel di dalam sel yang umum di eukariota, dimana sel menelan sering lain, mereka vanishingly langka dalam bakteri lebih kaku. Dan itu, Lane dan Martin menyimpulkan, mungkin menjelaskan mengapa kehidupan yang kompleks - eukariota - hanya berkembang sekali dalam semua sejarah bumi.
0 komentar:
Posting Komentar
Sahabat yang budiman jangan lupa Setelah membaca untuk memberikan komentar.Jika Sobat Suka Akan Artikelnya Mohon Like Google +1 nya.
Komentar yang berbau sara,fornografi,menghina salah satu kelompok,suku dan agama serta yang bersifat SPAM dan LINK karena akan kami hapus.Terima Kasih Atas Pengertiannya