研究者たちは、内部共生の起源を再構築することで、複雑な生命の起源の理解に向けた重要な一歩を踏み出しました。
調査結果、公表 自然この複雑なパートナーシップがどのように始まり、最終的に安定するのかを明らかにします。
私たちは真菌と細菌をモデル生物として使用して、これらの微妙な関係の進化に新たな光を当て、細胞のエネルギーシステムを駆動する細胞の動力源の開発につながりました。
ショーン・キラリアン
なぜ重要なのでしょうか?
内部共生は、私たちが知っている複雑な多細胞生命の基礎であり、植物、動物、菌類のエネルギー細胞にミトコンドリアと葉緑体を生じさせます。
このプロセスがどのように始まるのかを理解することで、鳥から私たちに至るまで、地球上のすべてのものの進化につながりました。
この研究の意義には、医学、農業、バイオテクノロジーにおける進化生物学の医療応用の可能性や、共生を利用したイノベーションが含まれます。
知っておくべきこと
研究では菌類を使用した リゾフス・ミクロスパトルス-小麦やヒマワリ作物に感染する真菌性病原体 – 2 種類の細菌が接種されます。 e.コル そして ミセトラヒタンス。
間 e.コル 最終的には菌によって拒絶されました ミセトラヒタンス 細菌は真菌の胞子にうまく取り込まれ、次の世代に受け継がれました。
しかし、この最初の協力には代償が伴いました。細菌が生息する菌類は、定着した菌類よりも成長が遅くなりました。
世代を重ねるごとに、菌類は細菌のパートナーに適応し、体力を回復し、栄養素を獲得し、捕食者からの防御などの利点を獲得してきました。
これらの実験は、内部共生の初期段階である破壊波が自然条件下で誘発される可能性があることを示しています。
人々が言うこと
この研究の筆頭著者であるガブリエル・ギーガー氏は、 声明で述べた: 「細菌が実際に胞子を介して次世代の真菌に伝播するという事実は、私たちの研究における画期的な出来事でした。」
この声明に対応して、チューリヒの微生物学教授ジュリア・ウォーホルト氏はこの声明で次のように述べた。 「宿主の適応性の最初の拒絶は、自然条件下ではそのようなシステムの早期の終焉を意味します。新しい内部共生が飛躍的に安定するためには、一緒に暮らすことの利点がなければなりません。」
「進化において、内部共生は最終的に、それらがいかに成功できるかを示しました。」
次に何が起こるでしょうか?
この細菌と真菌の組み合わせは貴重な洞察を提供しますが、これはシステムごとに大きく異なる可能性があるプロセスの一例にすぎません。宇宙論的研究では、広範な共生関係を調査して、どのようなメカニズムが普遍的で、どのようなメカニズムが特定の生物に特有であるかを特定します。
これらの研究は、最終的に合成生物学の新たなフロンティア、つまり特定のタスクを実行するように細菌を操作し、それらを宿主生物に導入して生物学的にユニークなエンドバイオティクスシステムを作成することにつながる可能性があります。
このアプローチは従来の遺伝子編集に代わるものであり、共生パートナーシップを通じて新しい形質の開発を可能にします。
科学の話のヒントはありますか? ニューズウィーク カバーされるべきですか?内部共生症について質問がありますか? sians@newsweek.com までお知らせください。
参照
ギーガー、GH、エルンスト、C、リヒター、I.、ガッサー、T.、CM。 – ミラー、M、センブリー、T、菅縄、S.、ケンスラー、M、ハータ ウェック、C、およびウォーホルト、J (2024)。細菌は真菌に付着することで新たな内部共生を誘導します。 自然、 635(8038)、415-422。
