iPon Hírek

A baktériumtelepek csalói és a többsejtűség

Dátum | 2014. 11. 12.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A körülöttünk lévő élővilág látható része többsejtű organizmusokból áll, amelyek azonban mindannyian egysejtű ősöktől származnak. Az egysejtűség és a többsejtűség közti átmenet folyamata a mai napig az evolúció egyik legérdekesebb és legrejtélyesebb kérdése. Vajon mi vehette rá az előbb egyedül, majd kooperatív csoportokban élő egysejtűeket arra, hogy saját boldogulásukat háttérbe szorítva együttesen, egy egészként kezdjenek tovább élni? Erre a kérdésre keresi a választ egy új-zélandi, német és amerikai tudósokból álló kutatócsoport is, amelynek tagjai a napokban kulcsfontosságú tanulmányt publikáltak a témával kapcsolatban. A szakértők kísérleteik során gyakorlatilag élőben követik nyomon azokat a lépéseket, amelyek során egysejtűekből többsejtűek lesznek. A kutatók baktériumtelepeket vizsgáltak, különösen arra koncentrálva, hogy milyen szerepet töltenek be az úgynevezett csaló sejtek a csoport életében. Csalóknak azon sejteket nevezzük, amelyek nem vesznek részt építőleg a telep mindennapjaiban, de kiaknázzák az együttélés előnyeit. A szakértők által elvégzett kísérletek során olyan talajbaktériumokat használtak, amelyek laborkörülmények közt szaporodva hajlamosak úszó telepeket képezni a tápoldat tetején. Ezen telepeket a sejtek által termelt ragacsos anyag tartja össze, amelynek létrehozása ugyan sok energiát emészt fel, ugyanakkor hosszú távon megéri a sejteknek, hiszen a telep részeként egyszerre férnek hozzá az alul található tápanyagokhoz és a felszíni oxigénhez is.
Az ilyen lebegő telepekben azonban idővel megjelenik egy újfajta sejttípus, amely nem termel ragasztót, hanem a többiek által termelt anyag révén csatlakozik a csoporthoz, kiélvezve annak előnyeit. Ha túlságosan elszaporodnak az ilyen csaló sejtek, az a csoport szó szerinti összeomlásához vezet, hiszen nem lesz elég ragasztó annak összetartásához. A szakértők többsége így azon a véleményen van, hogy a csalók a többsejtűség legjelentősebb hátráltatói, és a telep érdekeit az szolgálja, hogy megszabaduljon ezektől a sejtektől. Caroline Rose és Katrin Hammerschmidt ezzel szemben öt éven keresztül vizsgálta kísérleti úton, hogy milyen pozitív hozadéka lehet a csalók jelenlétének a kollektíva szempontjából. Kísérleteik során kétféle mikrobiális „matracot” vizsgáltak: az egyikben a csalók minden generációban eltávolításra a kerültek, a másikban viszont a telep szerves részei maradtak. „Amikor a csalókat magába fogadta a közösség, valami egészen különös történt” – mondja Rose. Egy újfajta entitás alakult ki, amely kétféle eltérő sejtből állt: csaló és kooperáló sejtekből. Ez a fajta elrendezés pedig új utakat nyitott a fejlődés előtt, több alkalmazkodási lehetőséget rejtve magába. Bár első pillantásra a csalók jelenléte egyértelmű hátránynak tűnik, valójában létezésükkel valami nagyon hasonló valósult meg, mint amit a többsejtűség kialakulásának kulcsmozzanataként tartunk számon: az egyes sejtek pusztán annak a genetikai állománynak a továbbadását helyezték előtérbe, amelyen többé-kevésbé mindannyian osztoztak, vagyis saját túlélésük helyett a sejtvonal továbbélésére koncentráltak, magyarázzák a kutatók. A csalók az ilyen közösségekben az szakértők szerint tulajdonképpen az ivarsejtek korai elődeinek tekinthetők: addig szaporodnak, amíg a telep összeomlik, de aztán a széthulló sejtek újra ragasztótermelésbe kezdenek, új telepet, és egy új generációt hozva létre.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!