A mitokondrium eredete  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
112788
típus PD
Vezető kutató Zachar István
magyar cím A mitokondrium eredete
Angol cím Origin of mitochondria
magyar kulcsszavak evolúció organellum mitokondrium
angol kulcsszavak evolution organelle mitochondrion
megadott besorolás
Filogenetika, szisztematika, taxonómia, összehasonlító biológia, ökofiziológia (Komplex Környezettudományi Kollégium)100 %
zsűri Ökológia és evolúció
Kutatóhely MTA-ELTE Elméleti Biológiai és Evolúciós Ökológiai Kutatócsoport (Eötvös Loránd Tudományegyetem)
projekt kezdete 2014-09-01
projekt vége 2017-11-30
aktuális összeg (MFt) 16.458
FTE (kutatóév egyenérték) 2.40
állapot aktív projekt





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
A mitokondrium eredete mind a mai napig erősen kutatott és vitatott kérdés. A sejtszervecske megléte ősi bélyeg az eukariótákban, és endoszimbiotikus integrálódásuk rendkívüli fontosságú volt a prokariótáktól az eukariótákhoz vezető nagy evolúciós lépés során. Az eukarióta találmányok (citoszkeleton, fagocitózis, endomembránok, stb.) kialakulási sorrendje nem ismert, így az sem világos, hogy a mitokondriumok megjelenése az ok vagy az okozat volt e nagy lépésben. A kutatásom során publikáltam egy áttekintő tanulmányt, amelyben a mitokondrium-eredet-hipotézisek kritikai értékelését végeztem el. Rámutattam a gazda-szimbionta partnerviszony korai ökológiájának fontosságára és a jelenlegi elméletek hiányosságaira. Ökológiai-evolúciós modellben teszteltem a mitokondrium-eredet egyik magyarázó elméletét, a farmoló hipotézist. A farmoló hipotézis szerint a mitokondriális őst egy fagocitotikus gazda kebelezte be. A partnerkapcsolat kezdeti előnye nem a szimbionta által nyújtott közvetlen metabolikus egítség volt. A gazda a bekebelezett baktériumokat úgy tartotta, ahogy az ember sertést: jó időben felszaporította, rossz időben elfogyasztotta őket. Analitikus és egyed-alapú modellek segítségével igazoltam, hogy a farmolás stabil endoszimbiózisra vezet, anélkül, hogy a partnerek között extra metabolikus kölcsönhatást (pl. fotoszintetikus termékek, ATP, metabolitok, stb. kicserélése) feltételeznénk. A legújabb eredményekből készült cikk jelenleg elbírálás alatt van a PNAS folyóiratnál.
kutatási eredmények (angolul)
The origin of mitochondria is a challenging and intensely debated issue. Mitochondria are ancestrally present in eukaryotes and their endosymbiotic inclusion was an extremely important step during the transition from prokaryotes to eukaryotes. However, because of the unknown order of eukaryotic inventions (cytoskeleton, phagocytosis, endomembranes, etc.) it is unknown whether they led to or followed the acquisition of mitochondria. I have published a review paper to critically evaluate origin of mitochondria hypotheses and point out the importance of early ecology of the host-symbiont partnership, with the unanswered questions in case of all current hypothesis. I have tested the farming hypothesis of mitochondrial origin in an ecological-evolutionary model. According to the farming hypothesis, the mitochondrial ancestor was captured by a phagocytic host, but the advantage was not direct metabolic help provided by the symbiont, rather, it was provisioning captured prey to farmers in poor times, like humans farm pigs. I have developed analytical and computational models to show that farming could lead to stable endosymbiosis without any further benefit assumed between partners. The latest results are under review at PNAS.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=112788
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Zachar István, Szathmáry Eörs: Breath-giving cooperation: critical review of origin of mitochondria hypotheses, Biology Direct 12(19), 2017




vissza »