Wetenskaplikes ontdek eerste organel wat stikstof inasem
Vierde keer in 3,7 miljard jaar
Wetenskaplikes het 'n organel ontdek wat stikstof kan inasem en benut – iets wat gewoonlik net deur bakterieë gedoen kan word. Hierdie vonds help wetenskaplikes om te verstaan hoe mense energie kan vervaardig en plante koolstofdioksied kan inasem.
Wetenskaplikes glo hulle het vroeër vanjaar vasgestel hoe bakterieë die eerste organel geword het wat suurstof direk uit die atmosfeer kan inasem en dit in ’n bruikbare produk kan omskep. Die proses wat dit moontlik maak, word endosimbiose genoem.
Die eerste keer wat endosimbiose plaasgevind het, is alle lewe op aarde moontlik gemaak met die mitochondria. Die tweede keer het chloroplaste ontstaan sodat plante koolstofdioksied kan inasem.
Die derde keer was dit chromatofore wat talle seediere toelaat om hulself te kamoefleer. En nou word die ontwikkeling van sogenoemde nitroplaste waargeneem, wat alge sal toelaat om self stikstof uit die atmosfeer te kan absorbeer, volgens navorsers Esther Mak, Jonathan Zehr, Kendra Turk-Kubo en Tyler Coale in hul studie wat in Maart gepubliseer is.
Alle lewende wesens benodig stikstof sodat metaboliese prosesse in ons selle kan plaasvind om ons aan die lewe te hou. Diere kry hierdie stiktof uit die kos wat hulle eet en landplante ontgin dit uit voedingstowwe uit die grond. Hierdie opsies is egter nie vir alge beskikbaar nie.
Om hierdie probleem op te los, het alge simbiotiese verhoudings met bakterieë begin wat hulle in staat stel om stikstofgas direk uit die lug te absorbeer.
Zehr het hierdie organisme vir die eerste keer in 1998 waargeneem en dit UCYN-A genoem. Dit is toe dat die soektog begin het om vas te stel of UCYN-A ’n endosimbioot of organel is.
ENDOSIMBIOSE
Gewoonlik sal só ’n verhouding as endosimbiose bestempel word – ’n verhouding waar twee organismes beide bevoordeel word en die een binne die ander leef. Tog is daar meer aan die gang.
Die twee organismes word so ’n onskeibare deel van mekaar dat die endosimbioot in ’n organel verander (soos die mitochondria wat energie aan selle verskaf).
Dis glad nie iets nuuts vir meersellige organismes soos mense of plante om die hulp van bakterieë in te roep nie – veral wanneer die gasheer nie die taak self kan verrig nie.
In mense is ons spysverteringstelsel byvoorbeeld vol bakterieë om ons te help om verskillende kosse te verteer.
Die belangrikste hiervan is koolhidrate. Die bakterieë laat ons toe om koolhidrate te verteer. Hulle word beloon met ’n gedeelte van die kos en ’n blyplek. Hierdie verskynsel, asook die stikstofbindende bakterieë in alge, is ’n voorbeeld van endosimbiose.
ORGANELLE
Die groot debat wat hier plaasvind: Is die stikstofbindende bakterieë slegs ’n endosimbioot of is dit ’n organelle wat deel vorm van die gasheerorganisme?
Organelle is mikroskopiese dele van ’n sel. Hulle dryf binne selle rond en voer belangrike prosesse uit om dit aan die lewe te hou.
Soos reeds genoem is mitochondria en chloroplaste organelle, maar eens op ’n tyd was hulle ook endosimbiote. Die onderskeid tussen ’n endosimbioot en organel is nie baie duidelik nie, maar die meeste bioloë stem saam dat die endosimbioot binne die gasheersel bestaan en hulle gereeld onskeibaar van mekaar afhanklik is.
Net omdat hulle onskeibaar is, beteken nie dat hulle organelle is nie, volgens bioloë Ursula Theissen en William Martin.
“Om egter ’n endosimbioot in ’n organel te omskep, moet die endosimbioot begin om van sy eie genetiese materiaal ontslae te raak. Sy eie metaboliese prosesse word dan aan die gasheersel oorgedra,” verduidelik Zehr.
CHROMATOFORE
Chromatofore, wat in verskeie seediere gesien kan word, is verantwoordelik daarvoor om die dier se kleur te verander sodat hulle in die omgewing kan kamoefleer.
Die endosimbioot-organel-debat is steeds aan die gang wanneer dit by chromatofore kom. Dit wil voorkom asof die debat tot ’n vergelyk afstuur.
Takuro Nakayama en John Archibald verwys na chromatofore as “bona fide-organelle” in hul joernaalartikel in 2012. Hierdie organelle is effens anders aangesien dit meer as een keer deur endosimbiose gegaan het.
Eerstens het ’n amoeba en bakterieë in ’n simbiotiese verhouding ingegaan. Daarna het die amoeba (met die bakterieë as endosimbioot) en ’n ander meersellige organisme in die simbiotiese verhouding ingetree.
Dis ’n stadige proses.
NITROPLASTE
Die proses wat die wetenskaplikes in Maart beskryf het, is nog nie heeltemal voltooi nie.
Die nitroplaste in alge is tans nog ’n organel in wording.
Dit neem tyd om van jou genetiese materiaal ontslae te raak en alle beheer aan die gasheersel oor te gee.
Merk die datum: Oor ongeveer 100 miljoen jaar kan mense weer inloer om die eindproduk te sien.
Bronne: Science-joernaal (2024), iScience-e-joernaal(2024), UC Santa Cruz Universiteit (2024), BMC Biologyl-joernaal (2012) en Current Biology-joernaal (2006)
Die eerste keer wat endosimbiose plaasgevind het, is alle lewe op aarde moontlik gemaak met die mitochondria. Die tweede keer het chloroplaste ontstaan sodat plante koolstofdioksied kan inasem.
Die derde keer was dit chromatofore wat talle seediere toelaat om hulself te kamoefleer. En nou word die ontwikkeling van sogenoemde nitroplaste waargeneem, wat alge sal toelaat om self stikstof uit die atmosfeer te kan absorbeer, volgens navorsers Esther Mak, Jonathan Zehr, Kendra Turk-Kubo en Tyler Coale in hul studie wat in Maart gepubliseer is.
Alle lewende wesens benodig stikstof sodat metaboliese prosesse in ons selle kan plaasvind om ons aan die lewe te hou. Diere kry hierdie stiktof uit die kos wat hulle eet en landplante ontgin dit uit voedingstowwe uit die grond. Hierdie opsies is egter nie vir alge beskikbaar nie.
Om hierdie probleem op te los, het alge simbiotiese verhoudings met bakterieë begin wat hulle in staat stel om stikstofgas direk uit die lug te absorbeer.
Zehr het hierdie organisme vir die eerste keer in 1998 waargeneem en dit UCYN-A genoem. Dit is toe dat die soektog begin het om vas te stel of UCYN-A ’n endosimbioot of organel is.
ENDOSIMBIOSE
Gewoonlik sal só ’n verhouding as endosimbiose bestempel word – ’n verhouding waar twee organismes beide bevoordeel word en die een binne die ander leef. Tog is daar meer aan die gang.
Die twee organismes word so ’n onskeibare deel van mekaar dat die endosimbioot in ’n organel verander (soos die mitochondria wat energie aan selle verskaf).
Dis glad nie iets nuuts vir meersellige organismes soos mense of plante om die hulp van bakterieë in te roep nie – veral wanneer die gasheer nie die taak self kan verrig nie.
In mense is ons spysverteringstelsel byvoorbeeld vol bakterieë om ons te help om verskillende kosse te verteer.
Die belangrikste hiervan is koolhidrate. Die bakterieë laat ons toe om koolhidrate te verteer. Hulle word beloon met ’n gedeelte van die kos en ’n blyplek. Hierdie verskynsel, asook die stikstofbindende bakterieë in alge, is ’n voorbeeld van endosimbiose.
ORGANELLE
Die groot debat wat hier plaasvind: Is die stikstofbindende bakterieë slegs ’n endosimbioot of is dit ’n organelle wat deel vorm van die gasheerorganisme?
Organelle is mikroskopiese dele van ’n sel. Hulle dryf binne selle rond en voer belangrike prosesse uit om dit aan die lewe te hou.
Soos reeds genoem is mitochondria en chloroplaste organelle, maar eens op ’n tyd was hulle ook endosimbiote. Die onderskeid tussen ’n endosimbioot en organel is nie baie duidelik nie, maar die meeste bioloë stem saam dat die endosimbioot binne die gasheersel bestaan en hulle gereeld onskeibaar van mekaar afhanklik is.
Net omdat hulle onskeibaar is, beteken nie dat hulle organelle is nie, volgens bioloë Ursula Theissen en William Martin.
“Om egter ’n endosimbioot in ’n organel te omskep, moet die endosimbioot begin om van sy eie genetiese materiaal ontslae te raak. Sy eie metaboliese prosesse word dan aan die gasheersel oorgedra,” verduidelik Zehr.
CHROMATOFORE
Chromatofore, wat in verskeie seediere gesien kan word, is verantwoordelik daarvoor om die dier se kleur te verander sodat hulle in die omgewing kan kamoefleer.
Die endosimbioot-organel-debat is steeds aan die gang wanneer dit by chromatofore kom. Dit wil voorkom asof die debat tot ’n vergelyk afstuur.
Takuro Nakayama en John Archibald verwys na chromatofore as “bona fide-organelle” in hul joernaalartikel in 2012. Hierdie organelle is effens anders aangesien dit meer as een keer deur endosimbiose gegaan het.
Eerstens het ’n amoeba en bakterieë in ’n simbiotiese verhouding ingegaan. Daarna het die amoeba (met die bakterieë as endosimbioot) en ’n ander meersellige organisme in die simbiotiese verhouding ingetree.
Dis ’n stadige proses.
NITROPLASTE
Die proses wat die wetenskaplikes in Maart beskryf het, is nog nie heeltemal voltooi nie.
Die nitroplaste in alge is tans nog ’n organel in wording.
Dit neem tyd om van jou genetiese materiaal ontslae te raak en alle beheer aan die gasheersel oor te gee.
Merk die datum: Oor ongeveer 100 miljoen jaar kan mense weer inloer om die eindproduk te sien.
Bronne: Science-joernaal (2024), iScience-e-joernaal(2024), UC Santa Cruz Universiteit (2024), BMC Biologyl-joernaal (2012) en Current Biology-joernaal (2006)
Kommentaar
Republikein
Geen kommentaar is op hierdie artikel gelaat nie