Хипотези за произхода на митохондриите - studopediya

Митохондриите умножават по три начина: чрез разделяне на стеснението, и пъпкуване пъпкуване на вътре. Участък митохондрии предхожда репликацията на митохондриална ДНК. Това е двойно-верижен кръгов молекулно тегло от 10 до 40 MD. В едно митохондрии може да бъде до 10 молекули на ДНК. Митохондриална ДНК е химическия състав, плаващ плътност и други характеристики близо до ДНК на прокариоти. По-специално, то е почти напълно лишен vysokopovtoryayuschihsya и регулаторни последователности, кодиращи главно структурни гени. Размерите на митохондриален геном дава възможност да се кодират до 100 протеини. Това е много по-малък от размера на генома в бактерии (около 1000 MD), която кодира до 3000 различни протеини.

Митохондриите също имат собствена система протеин-синтезиране като прокариотна, включително рибозоми, тРНК, и аминоацил-тРНК синтетаза. Митохондриални рибозоми висши растения имат постоянен утаяване 70S рибозоми митохондриите на гъбички - 75S, митохондриални рибозоми бозайници - 55S. Това показва значително видове Специфичността на митохондриални рибозоми в сравнение с цитоплазмени рибозоми. Въпреки това, митохондриални рибозоми са толерантни към матрицата и може превод на тРНК от всякакъв произход.

Митохондриални гени, кодиращи геномни редица протеини, които образуват вътрешната мембрана на митохондриите, включително 4 на прасеца субединиците на 10 гъби, както и някои субединици ензими и цитохром дихателната верига. Въпреки това, по-голямата част от протеина, кодиран от гена в митохондриите на клетъчното ядро. Освен това, ключови ензими на транскрипционни регулаторни протеини и рибозомна също кодирани ядрена ДНК, която показва висока степен на интеграция на ядрени и митохондриални геноми.

Autonomy митохондриите служи като основа за симбиоза хипотезата за произхода им в filogeneze.Vpervye тя бе номинирана един от първите изследователи на този органел Р. Олтман най-рано през 1890 Тази хипотеза постулира, че еволюционната предшественик еукариотни клетки могат да се превърнат бактериална endosymbiont, който има способността да дъх. Тази хипотеза предполага сходството на геноми на бактерии и митохондрии подобен начин да им размножаване, сходството на протеин, синтезиращи системи, чувствителността на бактериални рибозоми и митохондрии на същите антибиотици.

Въпреки това, редица факти, противоречи на хипотезата симбиоза. По-специално, митохондриална геном е много по-малък от генома на бактерии, се различават от рибозомите и рибозом еукариоти прокариоти, еукариотна мРНК близо до тип, генетичният код е уникални характеристики. Поради това, като алтернатива хипотеза е, представени от симбиоза плазмид хипотезата за произхода на митохондриите.

Плазмидите са ДНК молекули, които могат да се реплицират автономно и се изразяват в бактериална клетка и включени в тяхната кръгова ДНК и експресирани и репликират заедно с него. Плазмидите често се включват бактериални ДНК гени и ги предават от една клетка към друга в резултат на характеристиката за бактерии parasexual цикъл - конюгиране. Според плазмид хипотеза предшественик еукариотни клетки могат да се включат ензими, кодирани от генома на дихателните plasmolemma. При по-нататъшното развитие настъпили две противоположно насочени процеса: специализирани области plasmolemma invaginated с дихателни ензими в цитоплазмата, а също така включени в плазмида, използвайки тези гени, чиито продукти за предпочитане ще се синтезира ин ситу. След образуването на външната мембрана на митохондриите накрая придобита ток автономия.