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生命能量之源:沒有線粒體的真核生物

2016/5/16 — 11:30

Wikipedia

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演化生物學家發現首種沒有線粒體的真核生物。

線粒體是真核細胞裡的「發電廠」。直徑只有 0.5-10 微米的細胞器專門供應能源予細胞運作,以及合成鐵質和硫質。科學家一直認為沒有線粒體,真核生物就不能將養份轉化為能量,也不能生存;而線粒體的存在更是真核細胞的基本定義。不過,演化生物學家 Anna Karnkowska 和她的研究主管 Vladimir Hampl 的發現,足以改寫生物教科書的資料。

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甚麼是真核生物?

真核生物 (eukaryotes) 是有細胞核的單細胞或者多細胞生物的總稱,當中包括動物、植物、菌類等生物。科學家一直認為,真核生物內會擁有不同的細胞器 (Organelle),即是和細胞其他部份分隔的獨立個體。其中,線粒體 (mitochondrion) 更被認為是不可或缺細胞體之一。

她們首次發現沒有線粒體的真核生物——類單鞭滴蟲屬 (Monocercomonoides)。 這種單細胞生物是來自其中一位研究人員栗鼠的消化系統。當研究人員將類單鞭滴蟲屬的基因排序後,她們竟然發現當中沒有線粒體基因。再深入了解後,原來類單鞭滴蟲屬欠缺了所有令線粒體得以運作的重要蛋白質。這發現完全顛覆了科學家過往對於真核生物定義。

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她們認為類單鞭滴蟲屬可能會利用特別的酵酶,將細胞質內將肚胃中的養份分解,產生能量供細胞使用。另外,單鞭滴蟲屬「借用」了有同樣功能的細菌 cytosolic sulfur mobilization system (SUF) 機制,使細胞可以合成足夠鐵和硫質供蛋白質使用,令細胞得以正常運作。

「我認為她們有 90% 機會是正確的。」沒有參與研究的演化基因組學學家 B. Franz Lang 認為, Anna 的研究結果可信性相當高,但需要利用更詳盡的顯微分析,才可真正確認這真核細胞中沒有線粒體。 

報告:

Karnkowska, A., Vacek, V., Zubáčová, Z., Treitli, S.C., Petrželková, R., Eme, L. ... & Hampl, V. (2016). A Eukaryote without a Mitochondrial Organelle. Current Biology, 26, 1—11, DOI: 10.1016/j.cub.2016.03.053

原文:

Science, First eukaryotes found without a normal cellular power supply, 12 May 2016

文/eh

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