Známa ako teória endosymbiontu, je to hypotéza evolučnej biológie, ktorá pripisuje vývoj vyššieho života endosymbióze prokaryotov. Prvýkrát o tejto myšlienke diskutoval botanik Schimper na konci 19. storočia. Mnoho výsledkov výskumu medzitým hovorí v prospech teórie.
Čo je teória endosymbiontu?
V priebehu evolúcie sa podľa endosymbiontovej teórie mali dva organizmy stať vzájomne závislými, aby žiaden z partnerov nemohol prežiť bez druhého. Botanik Schimper prvýkrát publikoval myšlienku teórie endosymbiontu v roku 1883 a jeho prácou sa malo vysvetliť pôvod chloroplastov. Ruský evolučný biológ Konstantin Sergejevič Merežkovskij sa začiatkom 20. storočia vrátil k teórii endosymbiontu. Teória sa však stala známou až v roku 1967, keď sa jej ujal Lynn Margulis. V zjednodušenom zhrnutí teória uvádza, že jednobunkové organizmy boli počas evolúcie absorbované inými jednobunkovými organizmami. Táto absorpcia údajne umožnila vývoj bunkových zložiek vyšších organizmov. Týmto spôsobom sa podľa priaznivcov teórie vyvinul v priebehu evolúcie čoraz zložitejší život. Zložky ľudských buniek sa tak pôvodne vracajú späť k jednobunkovým organizmom. Podľa teórie preto eukaryoty najskôr vznikli, pretože prokaryotické prekurzorové organizmy vstupovali do symbióz. Najmä chemotrofné a fototrofné baktérie sa predpokladá, že boli absorbované inak prokaryotickými bunkami archea vo fagocytóze. Namiesto toho, aby ich prokaryotické bunky strávili, uložili ich dovnútra, kde sa z nich stali endosymbionty. Predpokladá sa, že tieto endosymbionty sa nakoniec vyvinuli v bunkové organely v hostiteľských bunkách. Hostiteľská bunka a organela v každej z nich zodpovedajú eukaryotom. Bunkové organely mitochondrie a plastidy majú v tomto zmysle stále črty. Pretože eukaryoty existujú aj bez týchto opísaných organel, musia sa tieto zložky fylogeneticky stratiť alebo nemusí byť aplikovaná táto teória.
Funkcia a úloha
Teória endosymbiontu pomenúva vývoj mitochondrie a plastidy v prokaryotických organizmoch. Predpokladá sa, že prvoky vstúpili do endosymbiózy s inými bunkami a naďalej žili v hostiteľských bunkách. Doteraz veda vidí, že améboidné prvoky pohlcujú sinice a naďalej v nich žijú. Zdá sa, že také pozorovania podporujú teóriu endosymbiontov. V priebehu evolúcie sa podľa endosymbiontovej teórie predpokladá, že dva organizmy sú vzájomne závislé, takže ani jeden z nich nemôže prežiť bez druhého. Výsledná endosymbióza údajne spôsobila, že každá organela stratila časti genetického materiálu, ktoré už nepotrebovala. Predpokladá sa teda, že jednotlivé proteínové komplexy v organelách boli zložené čiastočne z jadrových a čiastočne z mitochondriálnych kódovaných jednotiek. Podľa genómových analýz plastidy pochádzajú z siníc mitochondrie sú spojené s aeróbnymi proteobaktériami. Vedci nazývajú endosymbióza medzi eukaryotmi a prokaryotmi primárnu endosymbiózu. Na druhej strane, ak bunkové organely vznikli z absorpcie eukaryotu s predtým prekonanou primárnou endosymbióznou udalosťou, hovoríme o sekundárnej endosymbióze. Primárne plastidy sú umiestnené v dvoch obalových membránach, ktoré sú podľa teórie rovnaké ako membrány príslušnej požitej sinice. Predpokladá sa, že týmto spôsobom vznikli tri typy primárnych plastidov, a teda tri línie autotrofných organizmov. Napríklad jednobunkové riasy Glaucocystaceae obsahujú plastidy sinice, rovnako ako červené riasy. Zelené riasy, ako aj vyššie rastliny obsahujú najrozvinutejšie plastidy, chloroplasty. Sekundárne plastidy majú tri alebo štyri obaľujúce membrány. Sekundárne endosymbiózy medzi zelenými riasami a eukaryotmi sú dnes známe, takže Euglenozoa a Chlorarachniophyta mohli nezávisle prijímať primárne endosymbionty.
Choroby a choroby
Ak je teória endosymbiontu správna, ako naznačuje súčasný stav výskumu, všetky komplexy rastlinných, živočíšnych a teda aj ľudských buniek vznikli spojením prokaryotov. Ľudia by tak vďačili prokaryotom za život. Prokaryoty v kontakte s ľuďmi sú však zodpovedné aj za mnohé choroby. V tejto súvislosti je potrebné spomenúť napríklad hodnotu choroby pre Proteobacteria, ktorá je v teórii endosymbiontu obzvlášť dôležitá. Veľa baktérie z tohto rozdelenia patogény. To platí napríklad pre Helicobacter pylori, čo je tyčinkovitá baktéria, ktorá kolonizuje človeka žalúdok. S prevalenciou 50 percent Helicobacter pylori infekcia sa často označuje ako jedna z najbežnejších chronických bakteriálnych infekcií na celom svete. Baktériou je infikovaných viac ako 30 miliónov ľudí, príznaky sa však prejavia iba u desiatich až 20 percent všetkých infikovaných ľudí. Medzi tieto príznaky patria predovšetkým peptické vredy, ktoré môžu mať vplyv na žalúdok or dvanástnik. Infekcie baktériami sú celkovo obviňované z celého radu žalúdočných chorôb, najmä z tých, ktoré sa prejavujú zvýšenou sekréciou žalúdočnej kyseliny. V dôsledku toho, okrem vredov žalúdok a dvanástnikmôže byť baktéria pravdepodobne tiež zapojená do typu B. zápal žalúdka. Testovanie na bakteriálnu infekciu proteobaktériom je dnes súčasťou štandardizovanej diagnostiky žalúdočných chorôb. Okrem spomínaných chorôb je dnes chronická infekcia baktériou klasifikovaná ako rizikový faktor pre karcinóm žalúdka. To isté platí pre MALT lymfóm. Tiež sa zdá, že existuje súvislosť medzi infekciou a chorobami, ako je idiopatická chronická choroba žihľavka (žihľavka), chronická imunita trombocytopénia, nedostatok železa anémiaa Parkinsonova choroba. Helicobacter pylori tu bola diskutovaná iba ako príklad. S hodnotou choroby súvisí mnoho ďalších prokaryotov, ktoré sa berú do úvahy patogény ľudí, zvierat a rastlín.
