현미경을 통해 볼 수있는 털이 많은 슬리퍼 모양의 수생 미생물 paramecium bursaria 종종 작은 녹색 대리석으로 이음새가 터지는 것처럼 보입니다. 그러나 초록빛 구체는 완전히 다른 유기체입니다. 클로렐라 , 파라 모움의 촉진 세포막의 한계 내에서 때때로 피난처를 취하는 조류. 각 종은 그 자체로 살아남을 수 있지만, 두 사람은 종종 및 반복적으로 내피 상징적 파트너십에 관여합니다. Paramecium은 방어 및 영양소를 제공하는 대가로 조류 세입자가 광합성을 공유 할 것을 요구합니다.
기존의 지혜는 Paramecium이 조류가 생성하는 설탕을 잃어 버리기 때문에 조류를 소화하는 것을 절제한다는 것입니다. 그러나 Biorxiv.org에 게시 된 새로운 작업 Preprint Server는 조류가 안정화 실패 안전 시스템에 의해 보호 될 수 있음을 시사합니다. 맹렬한 파라 모움이 거주자의 식사를하면 조류의 RNA의 소화 된 비트가 호스트의 성장 및 재생산 능력을 방해 할 수 있습니다. paramecia와 chlorella 사이의 역학을 이해합니다 자연에서 발견되는 수많은 다른 엔도 징후에 대한 통찰력을 얻을 수 있으며, 진핵 생물 (소기관과의 복잡한 세포)을 생성 한 것으로 생각되는 원래의 내생화를 유지하는 데 도움이 된 것에 대한 힌트를 제공 할 수도 있습니다.
.Dalhousie University의 생화학자인 John Archibald는“우리는 진핵 생물 숙주와 진핵 생물 내피 사이의 상호 작용을 지배하는 보편적 원리가 무엇인지 이해하고 싶습니다.
옥스포드 대학의 진화 유전체학 교수이자 연구의 선임 저자 인 토마스 리차드 (Thomas Richards)는 상호 관계가 양 당사자에게 도움이되지만 본질적으로 안정적이라고 생각하는 것은 잘못이라고 말했다. "그들은 항상 서로를 얻으려고 노력하고있다"고 그는 말했다. "그 때문에 장기 안정성을 얻을 수 있다고 상상하기가 어렵습니다."
예를 들어, 연구에 따르면 Paramecia는 조류가 광합성을 발휘할 수없고 설탕으로 숙주를 달성 할 수없는 어둠 속에서 그들의 엔도 족을 소화한다고 밝혔다. 옥스포드의 우체국이자 연구의 첫 번째 저자 인 벤 젠킨스 (Ben Jenkins)는“심비언트는 조건이 변동함에 따라 안정성을 유지하는 무기고에도 안정성을 유지하는 것이 있어야한다. "이 항상성이 있어야하는이 항상성이 있어야합니다."
.Jenkins는이 안정화 메커니즘이 유기체의 RNA와 관련 될 수 있다고 의심했다. 왜냐하면 그의 동료들은 세포질에 떠 다니는 숙주와 symbiont 전 사체 사이에 많은 유사성이있는 많은 영역을 발견했기 때문이다. 그는 숙주와 Symbiont RNA 사이의 혼란의 결과가 있을지 궁금했다. "성적표를 구별 할 수 없다면 호스트가 성적표의 차이를 알 수 없을 가능성이 높습니다."
그 사실을 알아 내기 위해 Jenkins와 그의 동료들은 먼저 조류를 장애인 한 항생제를 관리하고 Paramecia가 현재 쓸모없는 주민들을 소화하도록 이끌었습니다. 조류가 소화되면, 세포 용기 (단백질, 유전 물질, 소기관 및 모든)는 숙주의 세포질로 흘러 나와 효소에 의해 천천히 파손됩니다.
그들의 조류 공생이 없다면, 예상대로 샘플의 파라 메시아의 수는 극적으로 떨어졌다. 그러나 Jenkins와 그의 동료들은 RNA (RNA)에 대한 ParameCia의 시스템을 끄었을 때 다른 무언가가 나왔다는 것을 알았습니다. 이는 유전자 조절을 침묵시키고 바이러스 및 다른 침입자로부터 외국 유전자 물질을 부분적으로 발생시키는 것으로 생각되는 과정입니다. 수정 된 파라 메시아는 온전한 RNAI 시스템을 가진 사람들보다 훨씬 적은 인구가 감소했습니다.
후속 테스트에 따르면 자유 플로팅 조류 RNA는 숙주 게놈의 비트와 가장 유사한 것으로 나타났습니다. 캐스케이드는 그 유전자 정보로 세포가 오버런이되었다고 전했다. 아마도 바이러스 또는 다른 침입자의 존재를 나타낼 수있다. 이로 인해 세포는 상 동성 유전자의 발현을 늦추고 그들이 암호화하는 단백질을 줄였습니다.
Archibald는“[모델 시스템]은 타임머신과 동등한 시간입니다. 시간을 거슬러 올라가서 초기 공생 상호 작용을 볼 수 있습니다. "그들은 최고의 규모로 공생 언어를 밝혀 냈습니다."
이 연구에 관여하지 않은 리버 사이드 캘리포니아 대학교의 미생물학 자이자 유전 학자 인 Hailing Jin 은이 연구를 흥미 진진한 것으로 묘사했으며 지난 10 년간 세포의 RNAI 기계의 중요성을 강조하는 지난 10 년간의 더 큰 연구에 적합하다고 말했다. Jin은 지난 5 년 동안 만 과학자들이 다른 유기체, 종, 심지어 왕국 사이의 RNAI 상호 작용을 조사하는 데 관심을 돌렸다 고 말했다.
Jenkins는 공생 안정성을위한이 RNAI 메커니즘을 흥미롭게 만드는 것은 (다른 유기체에서 유지되는 경우) 숙주와 공생 사이에 수천 년 이상의 공동 조상을 요구하지 않고 발달 할 수 있다는 것입니다. 두 유기체 사이에 유전자 서열이 충분히 겹치는 한, 내 endosymbiont의 유전자 물질이 완전히 소화되지 않고 숙주가 RNAI 시스템을 갖는 한 모든 내피 상징 증에 대해 효과가 있어야합니다.
공생 관계를 안정화시키는 메커니즘을 이해하면 고대의 내피 증에서 진화 한 것으로 보이는 최초의 진핵 생물에 대한 귀중한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 젠킨스는 모든 복잡한 삶의 생명이 발달하기 위해 선택이 작용할 수있는 초기 안정성의 기간이 있어야한다고 말했다. 단순한 원핵 생물 세포 (박테리아 및 고풍)는 진핵 생물과 동일한 RNAI 시스템을 가지고 있지 않지만, 새로운 연구에서 입증 된 일반적인 원리는 여전히 진핵 생성과 관련이있을 수 있습니다. RNAi는 진핵 생물 이력에서 매우 초기에 진화했으며 일부 성분은 원핵 생물에서 유래했을 수 있습니다.
.진핵 생물의 기원과 진화를 연구하는 University College London의 진화론 적 생화학자인 Nick Lane은 대부분의 내부 심포오스가 실패로 끝나고 당사자 중 하나가 다른 사람을 멸종 시켰다고 언급했다. "실패는 규칙이며 때로는 성공적입니다." "이것은 성공할 수있는 메커니즘의 아주 좋은 예입니다."
.그러나 여전히 동료를 검토 해야하는이 초기 작업에서 안정화 메커니즘이 연구원의 실험 프로토콜의 인공물 일 수 있는지 여부를 식별하기가 어렵습니다. 이 연구에 관여하지 않은 독일 하인리히 하인 대학교의 진화 생물 학자 인 윌리엄 마틴 (William Martin)은 파라 모시아가 어둠 속에서 조류를 소비 할 때 소화 과정이 느리고 부분적이라고 지적했다. Jenkins와 그의 동료들이 조류를 제거하는 데 사용한 항생제는 빨리 행동했습니다. 보고 된 RNAI 상호 작용이 느린 속도로 발생하지 않을 수 있습니다.
미래의 연구가 이러한 발견을 확인하면,이 메커니즘은 내피증의 맥락을 넘어서 중요 할 수 있습니다. Jenkins는이 연구의 결과를 사용하여 세포가 식인 풍습을 방해하기 위해 유사한 내장 메커니즘을 가지고 있는지 확인하기를 희망한다고 말했다. 예를 들어, 파라 모움이 다른 파라 모움을 먹었다면, Jenkins는 소화 된 세포의 떠 다니는 유전자 비트가 거의 동일한 유전자 서열을 고려할 때 침략자의 RNAI 메커니즘을 활성화 할 것으로 기대할 것이라고 말했다.
.
Jenkins는“이 비용을 식인 풍습, 또는 적어도 매우 가까운 친척을 먹는 데 드는 비용을 정확히 동일한 메커니즘을 통해 떠날 수 있습니다.
