مصدر الطاقة: فرضية جديدة عن الظهور الأول للمايتوكوندريا

كتب @duhman:

كتبت آني سنيد في مجلة Scientific American في عددها الصادر في شباط 2015:

المايتوكوندريا، تلك العضيات التي يعرفها طالب المدرسة على أنها “محطة توليد الطاقة في الخلية”، تعود في الحقيقة إلى حوالي البيليوني سنة. وعلى الرغم من أنّ منتِجات الطاقة هذه إنّما اكتُشفت في القرن التاسع عشر، إلّا أنّ الكيفية الّتي أصبحت فيها جزءً من الخلية لا تزال محطّ اختلاف. كانت المايتوكوندريا في الأصل نوعاً من الباكتيريا الّتي تعيش مستقلة ثمّ قام كائن حيّ بابتلاعها. يذهب معظم البيولوجيين إلى أنّ تلك الباكتيريا كانت نافعة للخلية المضيفة: بحيث تقول أحدى الفرضيات إنّ تلك المايتوكوندريا الأوّليّة قامت بتزويد الخلية المضيفة بالهايدروجين لتقوم بإنتاج الطاقة، ويظنّ باحثون آخرون أنّه عندما ارتفع مستوى الأكسجين في الجوّ بشكل كبير في تلك الحقبة الزمنيّة احتاجت بعض الخلايا اللّاهوائيّة إلى الباكتيريا لتُنقّي لهم محيطهَم من الأوكسيجين الّذي كان سامّاً بالنسبة لهم. وأيّاً كان الدافع لهذا، فإنّ كلا الخليّتين عاشتا بتناغم جعل بينهما اعتماداً متبادلاً على الآخر في نهاية الأمر لتشكّل علاقة حيويّة طويلة الأجل.

يُظهر تحليل جديد للعلاقات الحيويّة التطوريّة قام به مارتن وُو وجانج وانج -وكلاهما من جامعة فيرجينيا- احتماليّة أنّ سلف المايتوكوندريا كان في الحقيقة طُفيليّاً. ينطلق الباحثان بدعواهما بناءً على الشجرة التطوّريّة للمايتوكوندريا الّتي قاما مؤخّراً بإنشائها، والّتي تبيّن العلاقات بين أسلاف تلك العضيّات وأقرب باكتيريا موجودة في أيّامنا لهذه العضيّات اعتماداً على مقارنة الجينوم. البيانات الوراثيّة الّتي حصل عليها مارتن وُو دفعته للاستنتاج بأن أصل المايتوكوندريا ينتمي إلى رتبة طُفيليّة مُمرضة من الباكتيريا تعرف بـ ريكيتسيالس (Rickettsiales) وأنّ هذه الباكتيريا الأصل الّتي تطورت منها المايتوكوندريا كانت قادرة على إنتاج بروتين سارق للطاقة، وفي نقطة ما خلال تطفّلها، فقدَت هذه الباكتيريا الأمّ جين كليبتو (klepto) المسؤول عن إنتاج هذا البروتين في مقابل حصولِها على جين آخر يمكّنها من توفير الطاقة لها وللخلية المُضيفة، كما هو حال المايتوكوندريا التي نعرفها الآن.

نشر الباحثان اكتشافهما هذا في شهر تشرين الأول سنة 2014م في مجلة PLOS ONE، لكنّهما واجها اعتراضاً من علماء آخرين على استنتاجاتهما الّتي توصّلا إليها. دينيس سيرسي، الباحث في أصل المايتوكوندريا في جامعة ماساتشوستس آمهيرست، يقول إنّ مؤلفَي الورقة آنفة الذكر قاما بتفسير الشجرة التطوريّة الّتي أوجدوها بشكل خاطئ عندما قررّا أنّ المايتوكوندريا انحدرت من باكتيريا الرّيكيتسيالس، وإنّ سوء التقدير هذا سيؤدي بطبيعة الحال إلى تحليلهما المغلوط. مايكل جريّ، الباحث في تطور المايتوكوندريا في جامعة دالهاوزي في نوفا سكوتيا (كندا) يرى أنّ التطّور السريع للعضّيات يجعل التأكد من بيان أنّ أسلافها كانت تنتمي لهذا النوع من الباكتيريا أو ذاك أمراً صعباً. ويصرّ وُو على أن الدراسة التي قام بها مع زميله تجنّبت أي خطأ ممكن قدر المستطاع مع الإقرار بأنّه من الضرورة الاشتغال على نماذج أفضل لبيان علاقات بيولوجية تطورية أقوى، ويقول في ذلك:

“هناك بالتأكيد المزيد ممّا يُمكن عمله…لا زال هناك فجوات كبيرة في هذه الشجرة التطورية”.

المايتوكوندريا -صفراء- تنتج كميّات هائلة من الطاقة، وهي متواجدة بكثرة في جميع الخلايا الّتي تحتوي نواة -زرقاء-المايتوكوندريا -صفراء- تنتج كميّات هائلة من الطاقة، وهي متواجدة بكثرة في جميع الخلايا الّتي تحتوي نواة -زرقاء-

المنشورات: 1

المشاركون: 1

اقرأ كامل الموضوع