Teoria endosimbiotică

Teoria endosymbiotic sau endosymbiotic ipoteza , este ipoteza conform căreia cloroplastele și mitocondriile de eucariote celule provin din încorporarea ( endocitoza ) de către anumite Archaea , bacterii cu care au menținut o endosymbiotic relație . Se opune teoriei autogene (sau ipotezei autogene) care postulează că sistemul endomembranar (cloroplast, mitocondrie și nucleu ), precum și citoscheletul celulelor eucariote, au evoluat de novo prin invaginarea membranei plasmatice și complexificarea de la o celula procariotă ancestrală.

Mitocondriile și cloroplastele sunt organite semi-autonome ale celulei eucariote , adică având un patrimoniu genetic și capabile să se împartă independent de celulă. Aceste caracteristici au fost primele elemente în sprijinul teoriei endosimbiotice formulată de Antoine Béchamp (1869), Andreas Schimper (1883), Constantin Merejkovski (1905) și reînviată de Lynn Margulis în anii 1960 . Teoria subliniază că tipurile de bacterii încorporate ar fi dezvoltat anterior specializări operaționale, cum ar fi capacitatea de a stoca energie în formă biochimică (mitocondrii) sau de a captura energia luminii ( cloroplaste ). Aceste facultăți sunt într-un fel împărtășite, transmise și apoi moștenite mai întâi prin simbioză , apoi într-o sinteză care are ca rezultat un organism mai complex.

Potrivit lui Lynn Margulis , procesele care au ca rezultat apariția unor noi forme de viață din simbioze, sau mai general sinergii , între formele de viață existente, sunt un motor principal al evoluției , în special al complexității sale și al originii apariției de celule din toate organismele multicelulare , inclusiv din specia umană.

Această pluralitate a individului a condus la noțiunea de holobiont sau supraorganism . Fiecare organism multicelular (plantă, animal ...) este o comunitate simbiotică prin origine, dar și o himeră conform teoriei hologomice a evoluției  ( fr ) . Această endosimbioză este de fapt similară cu un proces de domesticire favorizat de transferul orizontal al genelor de origine evolutivă diferită (genele arheane și bacteriene) la genomul nuclear al eucariotelor . Aceste gene procariote sunt legate de metabolismul ATP , ARNr , citocromi și fitocromi , proteine ​​care sintetizează celuloză în peretele celular .

Endosimbioze succesive

Secvența endosimbiozei seriale: va crește o celulă procariotă ancestrală (heterotrofă, anaerobă); va exista o invaginare a membranei plasmatice care va forma un contur al reticulului endoplasmatic și al nucleului. Această celulă ancestrală va fagocita o celulă procariotă și heterotrofă, dar care este de data aceasta aerobă: este prima endosimbioză, explică apariția mitocondriilor. Celula nou formată este un eucariot ancestral (heterotrof și aerob); este celula care a fost fagocitată care se află la originea mitocondriilor acestui eucariot.

La rândul său, această nouă celulă va fagocita o celulă procariotică fotosintetică (deci autotrofă) și anaerobă (de exemplu, o cianobacterie): este a doua endosimbioză, explică apariția cloroplastelor. Celula formată este un eucariot fotosintetic (autotrof) și aerob.

Vom putea asista la o creștere a biodiversității.

Parazitism inițial?

La Filogeniile genelor care alcătuiesc genomul mitocondriali sau cele derivate din gene nucleare de origine mitocondrială (multe dintre aceste gene sunt transferate la nucleu în timpul procesului de endosymbiosis) arată că aceste mitocondriile provin din bacterii aparținând încrengătura Alphaproteobacteria , mai mult tocmai ordinea de rickettsii . Multe specii din acest grup de bacterii sunt paraziți obligatorii intracelulari care intră în celulă prin endocitoză . O ipoteză controversată (pentru că merge împotriva principiului parsimonii ) sugerează că bacteriile care intră în celulă posedau probabil un flagel din care au pierdut orice urmă, dar care ar fi facilitat pătrunderea parazitului. Mitocondriile ar fi rezultatul unui parazitism inițial care s-a transformat treptat într-o relație simbiotică.

Dovezi care susțin teoria

Această teorie este larg acceptată astăzi, cu numeroase fapte coroborate descoperite de la formularea sa:

Bibliografie

Note și referințe

  1. (în) FJR Taylor, „  Teorii autogene pentru originea eucariotelor  ” , Taxa , vol.  25, n o  4,1976, p.  377-390 ( DOI  10.2307 / 1220521 ).
  2. Thierry Lefevre, Michel Raymond și Frédéric Thomas, Biologie evolutivă , De Boeck Superieur,2016( citiți online ) , p.  38.
  3. (Din) A FW Schimper, 1883, „Über die Entwickelung der Chlorophyllkörner und Farbkörper”, Bot. Z 41, 105–120, 121–136, 137–152, 153–162
  4. Édouard Boureau , Pământul, mama vieții? , Larousse,1986, p.  121.
  5. Marc-André Selosse , La symbiose . Structuri și funcții, rol ecologic și evolutiv , Vuibert ,2000, p.  121.
  6. (în) Ilana Zilber-Rosenberg, Eugene Rosenberg, „  Rolul microorganismelor în evoluția animalelor și plantelor: teoria evoluției hologenomului  ” , FEMS Microbiology Reviews , vol.  32, nr .  5,Mai 2008, p.  723–735 ( DOI  10.1111 / j.1574-6976.2008.00123.x ).
  7. Marc-André Selosse și Susan Loiseaux-de Goër, "  The saga of endosymbiose  ", La Recherche , n o  296,Martie 1997, p.  36-41.
  8. (în) MW Grey și WF Doolittle, „  A fost dovedită ipoteza endosimbionului?  ” , Recenzii microbiologice , vol.  46, n o  1,Martie 1982, p.  1-42
  9. Janlou Chaput, "  Teoria mitocondriilor parazite reapare  " , pe futura-sciences.com ,24 decembrie 2011.
  10. (în) Davide Sassera și colab., "  Dovezi filogenomice pentru prezența unui flagel și cbb3 oxidază în strămoșul mitocondrial cu viață liberă  " , Molecular Biology and Evolution , vol.  28, n o  12,decembrie 2011, p.  3285–3296 ( DOI  10.1093 / molbev / msr159 )
  11. (în) Susan E. Douglas, "  Endosimbioze eucariote-eucariote: perspective din studiile unei alge criptomonade  " , Biosystems , vol.  28, n os  1-3,1992, p.  57-68 ( DOI  10.1016 / 0303-2647 (92) 90008-M ).

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe