Théorie de l'endosymbionte: fonction, rôle et maladies

Connue sous le nom de théorie de l'endosymbionte, il s'agit d'une hypothèse de biologie évolutive qui attribue le développement d'une vie supérieure à l'endosymbiose des procaryotes. L'idée a été discutée pour la première fois par le botaniste Schimper à la fin du 19e siècle. Pendant ce temps, de nombreux résultats de recherche plaident en faveur de la théorie.

Quelle est la théorie de l'endosymbionte?

Au cours de l'évolution, selon la théorie de l'endosymbionte, deux organismes auraient dû devenir interdépendants, de sorte qu'aucun des partenaires ne puisse survivre sans l'autre. Le botaniste Schimper a publié pour la première fois l'idée de la théorie de l'endosymbionte en 1883, et son travail visait à expliquer l'origine des chloroplastes. Le biologiste évolutionniste russe Konstantin Sergeyevich Merezhkovsky a revisité la théorie de l'endosymbionte au début du XXe siècle. Cependant, la théorie n'est devenue bien connue qu'en 20, lorsqu'elle a été reprise par Lynn Margulis. En résumé simplifié, la théorie affirme que les organismes unicellulaires ont été absorbés par d'autres organismes unicellulaires au cours de l'évolution. On dit que cette absorption a rendu possible le développement de composants cellulaires d'organismes supérieurs. De cette manière, selon les partisans de la théorie, une vie de plus en plus complexe s'est développée au cours de l'évolution. Les composants cellulaires humains remontent donc à l'origine aux organismes unicellulaires. Selon la théorie, les eucaryotes sont donc apparus d'abord parce que les organismes précurseurs procaryotes sont entrés en symbioses. En particulier, chimiotrophes et phototrophes les bactéries on pense qu'ils ont été absorbés par des cellules autrement procaryotes des archées dans un acte de phagocytose. Au lieu de les digérer, les cellules procaryotes les ont stockées à l'intérieur, où elles sont devenues des endosymbiontes. On pense que ces endosymbiontes ont finalement évolué en organites cellulaires dans les cellules hôtes. La cellule hôte et l'organite à l'intérieur de chacun correspondent aux eucaryotes. Les organites cellulaires de mitochondries et les plastes portent encore des traits à cet effet. Puisque les eucaryotes existent également sans ces organites décrits, ces composants doivent avoir été perdus phylogénétiquement ou la théorie ne s'applique pas.

Fonction et tâche

La théorie de l'endosymbionte nomme le développement de mitochondries et les plastes dans les organismes procaryotes. On pense que les protozoaires sont entrés en endosymbiose avec d'autres cellules et ont continué à vivre dans les cellules hôtes. À ce jour, la science voit des protozoaires amiboïdes ingérer des cyanobactéries et continuer à y vivre. Des observations comme celles-ci semblent soutenir la théorie de l'endosymbionte. Au cours de l'évolution, on pense que deux organismes sont devenus interdépendants, selon la théorie de l'endosymbionte, de sorte qu'aucun des partenaires ne pourrait survivre sans l'autre. On dit que l'endosymbiose qui en a résulté a fait perdre aux organites des parties du matériel génétique dont elles n'avaient plus besoin. On pense donc que les complexes protéiques individuels dans les organites ont été composés en partie d'unités codées par le noyau et en partie d'unités codées par les mitochondries. Selon les analyses du génome, les plastes proviennent de cyanobactéries, tandis que mitochondries sont associés à des protéobactéries aérobies. L'endosymbiose entre les eucaryotes et les procaryotes est ce que les scientifiques appellent l'endosymbiose primaire. D'un autre côté, si des organites cellulaires sont issus de l'absorption d'un eucaryote avec un événement d'endosymbiose primaire précédemment expérimenté, nous parlons d'endosymbiose secondaire. Les plastes primaires sont situés dans deux membranes d'enveloppe, qui, selon la théorie, sont les mêmes que les membranes de la cyanobactérie ingérée respective. On pense que trois types de plastes primaires, et donc trois lignées d'organismes autotrophes, sont apparus de cette manière. Les algues unicellulaires des Glaucocystacées, par exemple, contiennent des plastes de la cyanobactérie, tout comme les algues rouges. Les algues vertes ainsi que les plantes supérieures contiennent les plastes les plus développés, les chloroplastes. Les plastes secondaires ont trois ou quatre membranes enveloppantes. Les endosymbioses secondaires entre algues vertes et eucaryotes sont maintenant connues, donc Euglenozoa et Chlorarachniophyta peuvent avoir absorbé les endosymbiontes primaires indépendamment.

Maladies et affections

Si la théorie de l'endosymbionte est correcte, comme le suggère l'état actuel des recherches, tous les complexes de cellules végétales, animales et donc humaines sont issus d'une fusion de procaryotes. Les humains devraient ainsi la vie aux procaryotes, mais les procaryotes en contact avec les humains sont également responsables de nombreuses maladies. Dans ce contexte, il convient de se référer, par exemple, à la valeur de la maladie des protéobactéries, qui sont particulièrement pertinentes dans la théorie de l'endosymbionte. Beaucoup les bactéries de cette division sont considérés Pathogènes. Cela est vrai, par exemple, de Helicobacter pylori, qui est une bactérie en forme de bâtonnet qui colonise l'humain estomac. Avec une prévalence de 50 pour cent, Helicobacter pylori l'infection est souvent considérée comme l'une des infections bactériennes chroniques les plus courantes dans le monde. Plus de 30 millions de personnes sont infectées par la bactérie, mais seulement entre 20 et XNUMX% de toutes les personnes infectées développent des symptômes. Ces symptômes comprennent principalement les ulcères gastro-duodénaux, qui peuvent affecter le estomac or duodénum. Les infections par la bactérie sont, dans l'ensemble, responsables de toute une gamme de maladies gastriques, en particulier celles qui se manifestent par une sécrétion accrue de acide gastrique. Par conséquent, en plus des ulcères du estomac et duodénum, la bactérie est probablement également impliquée dans le type B gastrite. Les tests d'infection bactérienne par la protéobactérie font désormais partie du diagnostic standardisé des maladies gastriques. Outre les maladies mentionnées, l'infection chronique par la bactérie est désormais classée comme un facteur de risque de carcinome gastrique. Il en va de même pour le MALT lymphome. Il semble également y avoir un lien entre l'infection et des maladies telles que les maladies chroniques idiopathiques ruches (urticaire), immunitaire chronique thrombocytopénie, carence en fer anémieet Maladie de Parkinson. Helicobacter pylori n'a été discuté ici qu'à titre d'exemple. De nombreux autres procaryotes sont associés à la valeur de la maladie et sont considérés Pathogènes des humains, des animaux et des plantes.