Рост и размножение митохондрий

Митохондрии растут и делятся так, как этого следует ожидать от симбиотических микроорганизмов. Однако в отличие от их предполагаемых бактериальных предшественников они вряд ли производят хотя бы один из своих компонентов. Большинство митохондриальных белков синтезируется в экстрамитохондриальной цитоплазме согласно приказам, посылаемым из ядра. Но, каким образом белки направляются в митохондрии и проходят через два слоя мембраны митохондрий, еще далеко не ясно.
С определенностью можно сказать, что это происходит не так, как у бактерий. Бактерии сами производят белки с помощью своих рибосом, считывая информацию с генов. Казалось бы, симбиотические потомки должны были последовать примеру своих далеких предков. Поскольку это не так, значит, мы должны отвергнуть симбиотическую теорию происхождения митохондрий. Но не обязательно, так как митохондрии не полностью контролируются генами ядра. У них имеется собственная генетическая система, очень примитивная и рудиментарная, кодирующая только небольшое количество белков. Но все же она цельная, законченная, содержит ДНК, а также все другие структуры, необходимые для репликации, транскрипции и трансляции генетической информации. Эта система функционирует, что проявляется в синтезе некоторых специфических митохондриальных белков, например части комплекса цитохромоксидазы. Она даже может подвергаться мутациям, которые поэтому передаются цитоплазмой, а не ядром, согласно обычному менделевскому хромосомному механизму. Типичный пример наследственных изменений, затрагивающих митохондриальную ДНК, — так называемая «реtitе» мутация дрожжей.
Удивительно другое: система митохондриального генетического аппарата имеет типичные черты бактерий. ДНК кольцевая, напоминающая бактериальную ДНК. Рибосомы меньше цитоплазматических и почти таких же размеров, как бактериальные. Их способность синтезировать белки блокируется антибиотиком хлорамфениколом, ингибитором синтеза белка бактерий, но не синтеза белка эукариотов; на синтез белка не влияет циклогексимид — ингибитор белкового синтеза эукариотов, который также неактивен у бактерий. И, что самое поразительное, митохондрии даже не «разговаривают» на языке, свойственном всей остальной клетке; у них несколько иной генетический код.
Таковы несколько причин, в силу которых многие ученые верят в происхождение митохондрий от каких-то далеких прокариотических предков, которые были «усыновлены» эндосимбиотическим путем. В процессе длительной интеграции они постепенно утеряли контроль над собственной судьбой, но все же умудрились сохранить определенные признаки своей ранее существовавшей автономии, которые пронесли без изменения в ходе длительного, изнуряющего процесса эволюции. Они в какой-то степени проливают свет на исторические события необычайной важности,которые происходили более миллиарда лет назад. События эти могли бы навсегда остаться погребенными во мраке прошлого, если бы не митохондрии-«сплетники». Однако взгляды на раскрытие тайн расходятся, и эти явления интерпретируются разными учеными по-разному.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *