Endoszimbiont elméletként ismert evolúciós biológiai hipotézis az, amely a magasabb élet kialakulását a prokarióták endoszimbiózisának tulajdonítja. Az ötletet Schimper botanikus először a 19. század végén vitatta meg. Eközben számos kutatási eredmény az elmélet mellett szól.
Mi az endoszimbiont elmélet?
Az evolúció során az endoszimbiont-elmélet szerint két organizmusnak egymástól függővé kellett volna válnia, hogy egyik partner sem élhessen túl a másik nélkül. Schimper botanikus először 1883-ban tette közzé az endoszimbiont-elmélet ötletét, és munkájának célja a kloroplasztikák eredetének magyarázata volt. Konstantin Szergejevics Merežkovszkij orosz evolúciós biológus a 20. század elején áttekintette az endoszimbiont elméletet. Az elmélet azonban csak 1967-ben vált ismertté, amikor Lynn Margulis átvette. Leegyszerűsítve az elmélet azt állítja, hogy az egysejtű szervezeteket az evolúció során más egysejtű szervezetek vették fel. Ez a felvétel állítólag lehetővé tette a magasabb rendű szervezetek sejtkomponenseinek fejlődését. Ily módon az elmélet támogatói szerint egyre összetettebb élet alakult ki az evolúció során. Az emberi sejtkomponensek tehát eredetileg egysejtű szervezetekhez nyúlnak vissza. Az elmélet szerint az eukarióták ezért először azért merültek fel, mert a prokarióta prekurzor organizmusok szimbiózisokba léptek. Különösen kemotróf és fototróf baktériumok úgy gondolják, hogy az archaea egyébként prokarióta sejtjei fagocitózis során vették fel őket. A prokarióta sejtek megemésztésük helyett bent tárolták őket, ahol endoszimbiontokká váltak. Úgy gondolják, hogy ezek az endoszimbiontok végül a gazdasejtekben sejtorganellummá fejlődtek. A gazdasejt és az organella mindegyikben megfelel az eukariótáknak. A sejt organellái mitokondrium és a plasztidáknak még mindig vannak ilyen tulajdonságai. Mivel eukarióták is léteznek a leírt organellák nélkül, ezeknek a komponenseknek vagy filogenetikailag el kellett veszniük, vagy az elmélet nem érvényes.
Funkció és feladat
Az endosymbiont elmélet megnevezi a fejlődését mitokondrium és a plokidok a prokarióta organizmusokban. Úgy gondolják, hogy a protozoonok endoszimbiózisba léptek más sejtekkel, és tovább éltek a gazdasejtekben. A mai napig a tudomány úgy látja, hogy az amőboid protozoák lenyelik a cianobaktériumokat, és tovább élnek bennük. Az ilyen megfigyelések alátámasztani látszanak az endoszimbiont elméletet. Az evolúció során két organizmusról azt gondolják, hogy egymástól függővé váltak az endoszimbiont elmélet szerint, így egyik partner sem tudott túlélni a másik nélkül. Az eredő endoszimbiózis állítólag arra késztette az organellákat, hogy mindegyikük elveszítse a genetikai anyag azon részeit, amelyekre már nincs szükségük. Az organellumokban található egyes fehérjekomplexek tehát feltételezhetően részben nukleárisan kódolt, részben pedig mitokondriális kódolású egységekből állnak. Genomelemzések szerint a plasztidok cianobaktériumokból származnak, míg mitokondrium aerob proteobaktériumokkal társulnak. Az eukarióták és a prokarióták közötti endoszimbiózist nevezik a tudósok elsődleges endoszimbiózisnak. Másrészt, ha a sejtorganellumok egy eukarióta felvételéből származnak korábban tapasztalt primer endoszimbiózis eseményekkel, akkor másodlagos endoszimbiózisról beszélünk. Az elsődleges plasztidok két burokmembránban helyezkednek el, amelyek az elmélet szerint megegyeznek a megfelelő bevitt cianobaktérium membránjaival. Úgy gondolják, hogy háromféle primer plasztid és így az autotróf organizmusok három vonala keletkezett így. A Glaucocystaceae egysejtű algái például a cianobaktérium plasztidjait tartalmazzák, csakúgy, mint a vörös algák. A zöldalgák, valamint a magasabb rendű növények a legfejlettebb plasztidokat, a kloroplasztokat tartalmazzák. A másodlagos plasztidoknak három vagy négy burkoló membránja van. A zöldalgák és az eukarióták között másodlagos endoszimbiózisok ismertek, így az Euglenozoa és a Chlorarachniophyta önállóan felvehette az elsődleges endoszimbiontokat.
Betegségek és betegségek
Ha az endoszimbiont elmélet helyes, amint azt a jelenlegi kutatási állapot sugallja, a növényi, állati és így az emberi sejtek összes komplexusa a prokarióták fúziójából származik. Az emberek tehát magukat az életet a prokariótáknak köszönhetik. Az emberrel érintkező prokarióták azonban számos betegségért is felelősek. Ebben az összefüggésben hivatkozni kell például a proteobaktériumok betegségértékére, amelyek különösen relevánsak az endoszimbiont elméletben. Sok baktériumok ebből a felosztásból veszik figyelembe kórokozók. Ez igaz például a Helicobacter pylori, amely egy rúd alakú baktérium, amely kolonizálja az embert gyomor. 50 százalékos elterjedtség mellett Helicobacter pylori a fertőzést gyakran világszerte az egyik leggyakoribb krónikus bakteriális fertőzésnek nevezik. Több mint 30 millió ember fertőzött a baktériummal, de a fertőzöttek csak tíz és 20 százaléka között jelentkeznek tünetek. Ezek a tünetek elsősorban a peptikus fekélyeket tartalmazzák, amelyek befolyásolhatják a gyomor or patkóbél. A baktériumfertőzéseket összességében a gyomorbetegségek egész sora okolható, különösen azokat, amelyek a fokozott szekrécióban nyilvánulnak meg gyomorsav. Következésképpen a fekélyek mellett a gyomor és a patkóbél, a baktérium valószínűleg részt vehet a B típusban is gyomorhurut. A proteobaktérium bakteriális fertőzésének vizsgálata ma már a gyomorbetegségek standardizált diagnózisának része. Az említett betegségektől eltekintve a baktérium krónikus fertőzése ma a gyomor karcinóma rizikófaktorának minősül. Ugyanez vonatkozik a MALT-ra is lymphoma. Úgy tűnik, hogy kapcsolat van a fertőzés és az olyan betegségek között is, mint az idiopátiás krónikus csalánkiütés (csalánkiütés), krónikus immunrendszer thrombocytopenia, vashiány vérszegénységés Parkinson kór. Helicobacter pylori itt csak példaként került szóba. Számos egyéb prokarióta kapcsolódik a betegség értékéhez, és figyelembe veszik őket kórokozók emberek, állatok és növények.
