Гипотезы hydrogenosome происхождения. Происхождение hydrogenosomal биохимии: PFOR и hydrogenase, страница 4

Самый острый способ исследовать генное происхождение возможно через строительство генных деревьев (phylogenetics). Например, подходящие филогенетические деревья для hydrogeno-somal таксонов, основанных на PFOR, hydrogenase и chaperonin последовательностях, могли бы указать общее происхождение и для сумки и для ферментов. Недавние данные для анаэробов, Entamoeba³⁷и Giardia¹⁶предполагают, что они, возможно, однажды приспособили mitochondrion endosymbiont, таким образом этот источник для их PFOR также возможен. Если бы mitochondrion endosymbiont был источником hydrogenosomal биохимии, то можно было бы ожидать, что PFOR и hydrogenase последовательности от различного eukaryotes будут monophyletic и укоренятся среди a-proteobacteria. Настоятельно поддержанное размещение для одной или более последовательностей в другом месте потребовало бы альтернативного объяснения. Monophyly всех eukaryote последовательностей, даже без сильного prokaryote присоединения, сам по себе интриговал бы; самое простое объяснение, являющееся широко распространенным задержанием генов, которые, как полагают, не полезны в аэробном eukaryotes. Однако, прежде, чем любые выводы могут быть сделаны, проблема недостатка сравнительных данных должна быть преодолена. Единственные hydrogenosomal PFOR³⁶ и hydrogenase²² доступные последовательности от T. vaginalis; никакие снабженные ресничками или грибковые ферменты еще не были упорядочены. Кроме того, в настоящее время есть слишком немного прокариотических последовательностей ссылки, чтобы позволить точные выводы о филогении или гена для pro-karyotes, или вывести происхождение генов Trichomonas. Однако, уже кажется, что ген PFOR Trichomonasболее близко связан с pyruvate flavodoxin oxidoreductases азота, устанавливающего бактерии чем к в настоящее время доступному pyruvate ferredoxin oxidoreductases Archaea³⁵

Перспектива

Понимание, как hydrogenosomes неоднократно развивались, является главным вызовом биологам, заинтересованным eu karyote развитием и метаболическим разнообразием. В настоящее время есть слишком немного данных, чтобы убедиться в очень, хотя по нашему мнению баланс изданных данных одобряет mitochondrion происхождение для hydrogenosome сумки в trichomonads, ciliates и грибах. Изданные данные для Psalteriomonaslanternaболее ограничены, но его hydrogenosomes действительно обладают двойным membrane³⁸, и они действительно показывают немного общих черт в ультраструктуре к mitochondria в связанном protists³⁹. Дополнительная работа обязана проверять далее гипотезу mitochondrion происхождения в более широком образце таксонов, и детализированный анализ связанных органоидом белков будет важен в этой попытке. В некотором отношении, снабженные ресничками protozoa среди лучших кандидатов на детальное исследование. В этой группе есть по крайней мере four²⁶, и вероятно more²⁴, отдельное происхождение анаэробного развивающего водород фенотипа, чтобы объяснить, представляя удивительную биохимическую пластичность в пределах группы близко связанного eukaryotes. Удобно, hydrogenosomal рубец ciliates близко связал аэробные сестринские таксоны, которые облегчат детальные сравнения между hydrogenosomes и mitochondria по относительно коротким филогенетическим расстояниям. В подарке детализированное но неполное знание hydrogenosomal биохимии ограничено Trichomonas, единственный снабженный ресничками Dasytricharuminantiumи Neocallimastixspp.². Есть предположение, что все hydrogenosomes производят водород через тот же самый маршрут, но это, возможно, не верно; функциональная конвергенция различными ферментами уже хорошо documented⁴⁰. Идентификация белков, относящихся к функции hydrogenosomal в различных таксонах, и исследованию их эволюционного происхождения через сравнительный анализ, срочно требуется, если мы должны более полно понять этот очаровательный аспект eukaryote биологии.

Hydrogenosomes - энергия, производящая органоиды, которые найдены в разнообразии

из анаэробного микробного eukaryotes.

Недавние данные предполагают что некоторые из них

hydrogenosomes может быть биохимически

измененный mitochondria, ниспровергая

обычная роль этого купе

от одного из окислительного фосфорилирования,

к одному из развивающего водород брожения.

кПроисхождение ключевых ферментов, который

ответственны за водородное производство

в настоящее время неясны, но они

не полагавший быть типичными для

большинство eukaryotes.