Vodíková hypotéza - Hydrogen hypothesis

The vodíková hypotéza je model navržený uživatelem William F. Martin a Miklós Müller v roce 1998, který popisuje možný způsob, jakým mitochondrie vznikl jako endosymbiont v rámci archaeon (klasifikováno jako nepochybné prokaryot v té době), což vedlo k a symbiotický sdružení dvou buněk, z nichž první eukaryotická buňka mohlo vzniknout (symbiogeneze ).

Podle hypotézy o vodíku:^{[1][2][3][4][5]}

• Hostitel, který získal mitochondrii, byl vodík -závislý archeon, pravděpodobně podobný fyziologii jako moderní methanogenní archaea, které používají vodík a oxid uhličitý k výrobě metan;
• Budoucí mitochondrie byla a fakultativně anaerobní eubacterium , které jako vedlejší produkty vyráběly vodík a oxid uhličitý anaerobní dýchání;
• Symbiotický vztah mezi nimi začal na základě závislosti na vodíku hostitele (anaerobní syntrofie ).

Mechanismus

Hypotéza se liší od mnoha alternativních pohledů v rámci endosymbiotická teorie rámec, který naznačuje, že první eukaryotický buňky vyvinulo jádro, ale postrádaly mitochondrie, které vznikly, když eukaryot pohltil primitiva bakterie který se nakonec stal mitochondrií. Hypotéza se připojuje evoluční význam pro hydrogenosomy a poskytuje zdůvodnění jejich společného původu s mitochondriemi. Hydrogenosomy jsou anaerobní mitochondrie, které produkují ATP tím, že zpravidla konvertuje pyruvát na vodík, oxid uhličitý a acetát. Jsou známy příklady z moderní biologie, kde se methanogeny shlukují kolem hydrogenosomů v eukaryotických buňkách. Většina teorií uvnitř endosymbiotická teorie rámec neřeší společný původ mitochondrií a hydrogenosomů. Hypotéza poskytuje přímé vysvětlení pozorování, že eukaryota jsou genetická chiméry s geny archeaálního a eubakteriálního původu. Dále by to znamenalo, že archaea a eukarya se rozdělily poté, co se objevily moderní skupiny archaea. Většina teorií uvnitř endosymbiotická teorie rámec předpovídají, že někteří eukaryoti nikdy neměli mitochondrie. Hypotéza o vodíku předpovídá, že nikdy neexistovaly žádné primitivně eukaryoty bez mitochondrií. Za 15 let po zveřejnění hypotézy o vodíku byla tato specifická předpověď mnohokrát testována a bylo zjištěno, že je v souladu s pozorováním.^{[1][2][3][4][5]}

V roce 2015 byl objev a umístění Lokiarchaeota (archaeal linie s rozšířeným genetickým repertoárem včetně genů podílejících se na remodelaci membrány a aktin cytoskeletální struktura), protože sesterská skupina eukaryot zpochybňovala konkrétní principy hypotézy o vodíku, protože se zdá, že Lokiarchaeota postrádá methanogenezi.^[6]

Viz také

• Archezoa

Reference