Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Брода Э. -> "Эволюция биоэнергетических процессов" -> 72

Эволюция биоэнергетических процессов - Брода Э.

Брода Э. Эволюция биоэнергетических процессов — М.: Издательство «МИР», 1978. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): broda-e-voljucija-bioe-nergeticheskih-processov1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 129 >> Следующая

Полуавтономность митохондрий выражается в том, что только часть митохондриальных белков кодируется митохондриальной ДНК [400]. Большинство митохондриальных белков синтезируется на внемитохондриальных (цитоплазмати-ческих) рибосомах на основе информации, заложенной в ядерной ДНК; из ядра ее переносят к рибосомам матричные РНК. Белки, построенные на рибосомах, должны затем как-то попасть в митохондрии. Несмотря на их различия (18,В), все митохондрии одного организма, насколько известно, содержат только один тип ДНК-
Некоторые авторы предполагали, что митохондрии могут возникать в цитоплазме de novo. Ссылки на эти работы дают Ленинджер ;[1116] и Бакстер [176]. Аргументы против возникновения de novo приведены, например, Лаком [1180], который показал, что меченый холин, содержавшийся в уже имевшихся митохондриях, специфично переносится к новым («молодым») митохондриям. После открытия митохондриальной ДНК идея синтеза митохондрий de novo была оставлена, по-видимому, всеми [251, 1154, 1317, 1318]. Сейчас генетическая непрерывность митохондрий широко признана.
Можно предположить, что митохондрии размножаются делением, хотя прямая информация на этот счет ограничена [176, 1154]. ДНК, вероятно, реплицируется тем же способом, что и в ядре, но деление всей мембранной системы митохондрии, видимо, нельзя изобразить как краткое драматическое событие [94]. В подтверждение этого взгляда авторы последней работы отмечают, что скорости обновления различных компонентов митохондрий, измеренные по скоростям включения изотопов, значительно варьируют. Бакстер [176] под-
Происхождение митохондрий и хлоропластов
185
черкивает, что «довольно сложные структуры... могут быть восстановлены из их субструктур in vitro... Спонтанное образование митохондрий путем координированной интеграции всех структур нельзя считать невероятным, а такой процесс в определенном смысле слова приближается к концепции синтеза de novo».
Б. МИТОХОНДРИИ КАК ЭНДОСИМБИОНТЫ
Пока цитологи были вооружены лишь световым микроскопом, а биохимики не имели возможности выделять и исследовать выделенные митохондрии, не могло быть и речи о развитии детальных представлений относительно их природы. Но еще тогда Альтман [41], Уоллин [1947] и другие авторы высказывали мнение о том, что митохондрии являются эндо-симбионтами бактериального происхождения [1105, 1116, 1211, 1319, 1336, 1600]. Некоторые полагали даже, что митохондрии можно вернуть к самостоятельному образу жизни (?313, 1211]. Сейчас это, конечно, не считается возможным хотя бы потому, что митохондрии зависят от ядерных генов.
Обнаружение в митохондриях ДНК возродило к жизии гипотезу об их бактериальном происхождении, и сейчас она пользуется широкой поддержкой |[529, 1058, 1059, 1209, 1211, 1314, 1318, 1335, 1520, 1600]. Существует несколько монографий и обзоров, в которых на основе новых данных подробно рассматривается вопрос о происхождении митохондрий; правда, следует отметить, что не все авторы принимают эндосимбиотическую гипотезу i[94, 1319, 1568, 1846, 1848, 1938].
Эндосимбиотическая гипотеза, как полагают ее сторонники, может объяснить существующую пропасть между прокариотами и эукариотами. Поражает, что размеры аэробных бактерий примерно такие же, как и размеры митохондрий, что бактерии, так же как и митохондрии, содержат фосфо-рилирующие дыхательные цепи с цитохромами в окружающей их мембране, сходным образом реагируют иа ингибиторы и разобщители и, наконец, для бактерий характерны циклы набухания—сокращения, удивительно схожие с аналогичными циклами в митохондриях, и транспорт ионов |[1116]. Есть основания полагать, что внутренняя мембрана митохондрий, где локализовано дыхание, происходит от бактериальной клеточной мембраны, а внешняя мембрана — от мембраны клетки-хозяина.
(Следует сказать несколько слов о цитохромах, локализованных вне митохондрий. Цитохромы обнаружены в микросомах, т. е. в обломках эндоплазматической сети |[72, 664.
186
Глава 19
1004]. Они необходимы для функционирования гидроксилаз, действующих на биолипиды, а также на лекарственные препараты {2051]. Сходные гемопротеиды обнаружены у бактерий, например у псевдомонад [2051]. Но особое значение, по-видимому, имеет тот факт, что, согласно результатам анализа последовательности аминокислот в белковой части цито-хрома эндоплазматической сети клеток млекопитающих, т. е. микросом, между этим цитохромом и митохондриальным ци-тохромом с имеется лишь отдаленное сходство {1221]. Если эти внемитохондриальные цитохромы произошли в эволюции от клеточной мембраны, то исходным хозяином митохондрий была бы фотосинтезирующая клетка (14, Д; 19, Е).
Данные по механизмам синтеза белка в митохондриях, полученные за последние примерно два десятилетия, еще более убедительно свидетельствуют в пользу эндосимбиотиче-ской гипотезы ([176, 1055, 1620, 1643, 1851, 1999]. Оказалось, что механизмы транскрипции информации с ДНК на РНК и трансляции с РНК на. белок сильно напоминают соответствующие механизмы у бактерий. По крайней мере в животных клетках митохондриальная ДНК, так же как и бактериальная, имеет двухцепочечную кольцевую форму. Рибосомы имеют тот же вес, что и бактериальные рибосомы, а синтез белка подавляется теми же веществами, которые подавляют синтез белка у бактерий; однако соединения, подавляющие управляемый ядром синтез белка в эукариотических клетках, не влияют на митохондриальный синтез белка.
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 129 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed