WikiSort.ru - Не сортированное

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте
Модель синтеза АТФ в гидрогеносоме.[1]

Гидрогеносома — закрытая мембранная органелла некоторых одноклеточных анаэробных организмов, таких как инфузории, трихомонады и грибы. Подобно митохондриям, гидрогеносомы обеспечивают клетки энергией, но в отличие от первых функционируют в отсутствие кислорода. У облигатных анаэробов молекулярный кислород вызывает гибель гидрогеносом.

Гидрогеносомы трихомонад (наиболее изучены среди гидрогеносом-содержащих микроорганизмов) выделяют молекулярный водород, ацетат, углекислый газ и производит АТФ, комбинируя действие ферментов пируват:ферредоксин-оксидоредуктазы, гидрогеназы, ацетат-сукцинат-КоА-трансферазы и сукцинаттиокиназы. В них также содержатся супероксиддисмутаза, малатдегидрогеназа (декарбоксилирующая), ферредоксин, аденилаткиназа и НАДH:ферредоксин-оксидоредуктаза. Полагают, что эти органеллы произошли от эндосимбиотических анаэробных бактерий или архей, хотя в случае трихомонад вопрос остаётся открытым. Предполагают также, что они могут быть сильно модифицированными митохондриями[2].

Гидрогеносомы заменяют митохондрии относящимся к лорициферам многоклеточным, живущим в отложениях на дне впадины Аталанта[en], на глубине более трёх тысяч метров (труднодоступная область Средиземного моря). Сообщение об открытии многоклеточных организмов с гидрогеносомоподобными органеллами было сделано в 2010 году.[3]

История

Гидрогеносомы впервые были выделены и получили биохимическое описание в 1970 году Д. Г. Линдмарком и M. Мюллером из университета Рокфеллера.[4] Они также впервые продемонстрировали наличие пируват:ферредоксин-оксидоредуктазы и гидрогеназы в эукариотах. В дальнейшем исследовали биохимическую цитологию и субклеточную организацию анаэробных одноклеточных паразитов (Trichomonas vaginalis, Tritrichomonas foetus, Monocercomonas sp., Giardia lamblia, Entamoeba sp. и Hexamita inflata). Используя результаты всех этих работ, в 1976 году они объяснили механизм действия метронидазола. Сегодня метронидазол признан золотым стандартом химиотерапевтических препаратов для лечения анаэробных инфекций, вызванных прокариотами (Clostridium, Bacteroides, Helicobacter) и эукариотами (Trichomonas, Tritrichomonas, Giardia, Entamoeba). Метронидазол попадает внутрь болезнетворного организма посредством диффузии. Там он неферментативно восстанавливается восстановленным ферредоксином, производимым ферментом пируват:ферредоксин-оксидоредуктазой. В результате синтезируется продукт, токсичный для анаэробных клеток. Такой механизм позволяет лекарству избирательно накапливаться только в клетках анаэробов.

Описание

Гидрогеносомы составляют приблизительно 1 микрометр в диаметре, но под воздействием неблагоприятных условий могут увеличиваться до 2 мкм[5] и были названы так потому, что производят молекулярный водород. Как и митохондрии, они окружены двойными мембранами и имеют выступы, подобные кристам митохондрий. Некоторые гидрогеносомы, возможно, произошли от митохондрий путём потери некоторых свойств и утраты большей части генома. Гидрогеносомальный геном можно обнаружить у Neocallimastix, Trichomonas vaginalis и Tritrichomonas foetus.[6] Также он был обнаружен у инфузории, обитающей в кишечнике таракана — Nyctotherus ovalis,[7] и страминопилы Blastocystis. Такое сходство между Nyctotherus и Blastocystis, которые состоят в весьма дальнем родстве, объясняется конвергентной эволюцией, что, однако, порождает вопрос о наличии чётких границ между митохондриями, гидрогеносомами и митосомами (ещё один вид деградировавших митохондрий).[8]

Исследования

Гидрогеносомы наиболее исследованы у паразитов, передающихся половым путём (Trichomonas vaginalis иTritrichomonas foetus), а также у рубцовых хитридиомицетов, таких как Neocallimastix.

Анаэробная инфузория Nyctotherus ovalis, обнаруженная в кишечнике некоторых видов тараканов, имеет множество гидрогеносом, которые тесно связаны с эндосимбиотическими метан-производящими археями. Последние активно используют водород, выделяемый гидрогеносомами. Матрикс гидрогеносом N. ovalis содержит рибосомо-подобные структуры того же размера, что и 70S-рибосомы обитающих в них архей. Это говорило о возможном наличии в них генома, который и был открыт Ахмановой и позднее секвенирован Боксма.[7][9] Также было открыто три вида многоклеточных лорифицер из родов Spinoloricus, Rugiloricus и Pliciloricus, обитающих на большой глубине Средиземного моря и использующих гидрогеносомы в циклах своего анаэробного метаболизма.[10][11]

См. также

Источники

  1. ↑ Müller M, Lindmark DG (February 1978). “Respiration of hydrogenosomes of Tritrichomonas foetus. II. Effect of CoA on pyruvate oxidation”. J. Biol. Chem. 253 (4): 1215—8. PMID 624726. Используется устаревший параметр |month= (справка)
  2. ↑ Зоология беспозвоночных в двух томах под редакцией В. Вестхайде и Р. Ригера
  3. ↑ Danovaro R, Dell'anno A, Pusceddu A, Gambi C, Heiner I, Kristensen RM (April 2010). “The first metazoa living in permanently anoxic conditions”. BMC Biol. 8 (1): 30. DOI:10.1186/1741-7007-8-30. PMC 2907586. PMID 20370908. Используется устаревший параметр |month= (справка)
  4. ↑ Lindmark DG, Müller M (November 1973). “Hydrogenosome, a cytoplasmic organelle of the anaerobic flagellate Tritrichomonas foetus, and its role in pyruvate metabolism”. J. Biol. Chem. 248 (22): 7724—8. PMID 4750424. Используется устаревший параметр |month= (справка)
  5. ↑ Benchimol, M (2009). “Hydrogenosomes under microscopy”. Tissue & cell. 41 (3): 151—68. DOI:10.1016/j.tice.2009.01.001. PMID 19297000.
  6. ↑ van der Giezen M, Tovar J, Clark CG (2005). “Mitochondrion-derived organelles in protists and fungi”. Int. Rev. Cytol. 244: 175—225. DOI:10.1016/S0074-7696(05)44005-X. PMID 16157181.
  7. 1 2 Akhmanova A, Voncken F, van Alen T; et al. (December 1998). “A hydrogenosome with a genome”. Nature. 396 (6711): 527—8. DOI:10.1038/25023. PMID 9859986. Используется устаревший параметр |month= (справка)
  8. ↑ Stechmann, A; Hamblin, K; Pérez-brocal, V; Gaston, D; Richmond, Gs; Van, Der; Clark, Cg; Roger, Aj (Apr 2008). “Organelles in Blastocystis that Blur the Distinction between Mitochondria and Hydrogenosomes”. Current biology : CB. 18 (8): 580—5. DOI:10.1016/j.cub.2008.03.037. PMC 2428068. PMID 18403202. Используется устаревший параметр |month= (справка)
  9. ↑ Boxma B, de Graaf RM, van der Staay GW; et al. (March 2005). “An anaerobic mitochondrion that produces hydrogen”. Nature. 434 (7029): 74—9. DOI:10.1038/nature03343. PMID 15744302. Используется устаревший параметр |month= (справка)
  10. ↑ Fang, Janet (April 6, 2010). “Animals thrive without oxygen at sea bottom”. Nature. Nature Publishing Group. 464 (7290): 825. DOI:10.1038/464825b. PMID 20376121. Проверено April 6, 2010.
  11. ↑ Roberto Danovaro; et al. (2010). “The first metazoa living in permanently anoxic conditions”. BMC Biology. 8 (30): 30. DOI:10.1186/1741-7007-8-30. PMC 2907586. PMID 20370908.

Ссылки

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии