Állandó vád, hogy “a baktérium ostor” evolúciójáról nincsenek adatok. Ez a tévedés egyszerűen onnan ered, hogy a mi nagy bölcs vezérünk megírta 1995 –ben, bár ez már akkor sem fedte a valóságot. Hogy kicsit tágítsam a horizontot, különböző baktérium flagellumokról szóló közleményeket szeretnék bemutatni.
A ma vizsgált baktériumunk a Shewanella oneidensis nevű jószág MR-1 törzse. Ez egy talajlakó baktérium, ami képes különböző fémionokat redukálni, így gazdasági fontossága jlentős, most azonban mégsem e miatt lesz szó róla. Mozgékony, ostorral rendelkező baktérium, ami protongrádienst és nátriumion-grádienst is fel tud használni az ostora hajtásához. Ehhez két különböző motor rendszert is kódol a genomja, ám az ostor sejten kívüli részegységeit felépítő fehérjékből csak egyetlen készlettel rendelkezik. Az egyik motor rendszer a Shewanella közeli rokonaira hasonlít, ezt PomAB rendszernek nevezték el, ez a nátriumion-grádienst használó fehrjekomplex. A másik motor azonban semmilyen közeli rokon baktériumra sem hasonlít, a legközelebbi homológja egy Aeromonas baktérium ostora, így ezt MotAB-nek nevezték el.
Állandó vád, hogy “a baktérium ostor” evolúciójáról nincsenek adatok. Ez a tévedés egyszerűen onnan ered, hogy a mi nagy bölcs vezérünk megírta 1995 –ben, bár ez már akkor sem fedte a valóságot. Hogy kicsit tágítsam a horizontot, különböző baktérium flagellumokról szóló közleményeket szeretnék bemutatni.
A ma vizsgált baktériumunk a Shewanella oneidensis nevű jószág MR-1 törzse. Ez egy talajlakó baktérium, ami képes különböző fémionokat redukálni, így gazdasági fontossága jlentős, most azonban mégsem e miatt lesz szó róla. Mozgékony, ostorral rendelkező baktérium, ami protongrádienst és nátriumion-grádienst is fel tud használni az ostora hajtásához. Ehhez két különböző motor rendszert is kódol a genomja, ám az ostor sejten kívüli részegységeit felépítő fehérjékből csak egyetlen készlettel rendelkezik. Az egyik motor rendszer a Shewanella közeli rokonaira hasonlít, ezt PomAB rendszernek nevezték el, ez a nátriumion-grádienst használó fehrjekomplex. A másik motor azonban semmilyen közeli rokon baktériumra sem hasonlít, a legközelebbi homológja egy Aeromonas baktérium ostora, így ezt MotAB-nek nevezték el.
Hogy megfejtsék ennek az ide nem illő motorkomplexnek az eredetét, tizenhat Shewanella izolátumot vizsgáltak meg. Mindben megtalálták a PomAB komplex fehérjéit kódoló géneket, amik közeli homológjai voltak a Shewanella oneidensis MR-1 PomAB génjeinek. Azonban két törzsben egy másik, protongrádiens hajtotta fehérjekomplexet kódoló géneket is találtak, azonban ez a Vibrio baktériumok oldalsó ostoraira (laf rendszer) hasonlított, véletlenül sem az Aeromonasok ostorához. Ezen kívül még három törzsben találtak hasonló fehérjéket, egyben egy MotA gént, MotB partner nélkül, kettő másikban pedig egy MotB fehérjét kódoló gént MotA partner nélkül. A Shewanella oneidensis MR-1 MotAB génjeinek legközelebbi homológja viszont egyértelműen az Aeromonas fajok között találhatóak, kevésbé hasonlítanak a többi Shewanella MotA vagy MotB génekhez. Mindebből arra következtettek, hogy a vizsgált baktérium a protongrádienst is hasznosítani képes ostorát horizontális géntranszferrel szerezte be.
Megvizsgálták, hogy működik –e a két flagellum? Valóban a MotAB motor protongrádienst használ fel, a PomAB motor nátriumion-grádienst, azonban ha a flagellin géneket deletálták, a sejtek egyik grádienst sem voltak képesek mozgási energiává alakítani. Ez megerősítette, hogy a két különböző motor fehérjekomplex ugyanahhoz az effektor fehérjekomplexhez kapcsolódik, ugyanazt az ostort hajtja meg.
Update: Az ábrán ez a kísérlet látható, a baktériumokat szilárd táptalajra helyezték és azt vizsgálták, hogy adott idő alatt milyen messzire jutottak el a leoltási pontból, azaz milyen gyorsan úsztak. A wt jelű minta a vad típus, vagyis az eredetileg begyűjtött baktériumtörzs, láthatóan jól mozog, messzire jut a kiindulási pontból. A delta motAB az a törzs, amelyikből deletálták a motA és motB géneket, vagyis a protongrádienssel működő motort ez is láthatóan jól úszik, jól hasznosítja a nátriumion-grádienst. A delta pomAB törzsből a másik motort deletálták, vagyis csak a protongrádienssel hajtott ostorára támaszkodhat, ez azért még mozog valamennyire, bár láthatóan sokkal rosszabbul, hírből sem jut el olyan messzire, mint a másik motorjukat használó sejtek. A delta pomAB delta motAB törzsből mindkét motort kódoló géneket deletálták, ez mozgásképtelen. A delta flag törzsből pedig az ostor sejten kívüli részét, a filamentumot kódoló gént ütötték ki, ez sem mozog, hiába működőképes mindkét motorja, ha nincs mit meghajtani nekik.
Miért érdekes ez az eset? Állandóan előkerülő érv, hogy két baktérium ostor nem hasonlítható össze, mert azok „más rendszerek”. Sajnos úgy tűnik, a baktériumoknak erről senki sem szólt, itt ugyanis egy olyan eseményt figyelhetünk meg, amikor egy működő ostor egyik fele, a protongrádienssel működő MotAB motor horizontális géntranszferrel átkerült egy másik baktériumba, ahol minden további nélkül képes meghajtani az eredetileg nátriumion-grádiens hajtotta ostort, vagyis ennek a két, egymástól igencsak különböző rendszernek a hibridje is működőképes, az egyik baktérium flagellum motorja képes meghajtani a másik baktérium ostorát, mégpedig nem laborkörülmények között, hanem ez a génátvitel a természetben is megtörténik, semmilyen különösebb gátja sincs, hogy különböző fehérjekomplexek hibridjei is létrejöjjenek.
Anja Paulick, Andrea Koerdt, Jürgen Lassak, Stuart Huntley, Ina Wilms, Franz Narberhaus, Kai M. Thormann1 (2009): Two different stator systems drive a single polar flagellum in Shewanella oneidensis MR-1 Molecular Microbiology 71(4), 836–850
Sexcomb
…ez is bizonyítja a Nagy Idehozó bölcs előrelátását hogy még az ilyen komlex rendszerekbe is beletervezte a pótkereket.
amúgy jó cikk csak lehetett volna hosszabb, bővebb.
@bubuka_visszater
Ez egy amolyan kísérletféle, sokakat elborzasztottak a húsz-harminc oldalas írások, így most megnézem, hogy ha egyesével veszem sorra a cikkeket, akkor emészthetőbb -e?
Emészthetőbb. Bár tényleg lehetne kicsit részletesebb, de csak akkor, ha hozzánemértőknek is érthetően van megfogalmazva.
Pl hogy mi a protongrádiens és a nátriumion-grádiens közti különbség?
És akkor jól értem, hogy ugyanazt az ostort hajtja egyszerre kétféle motor?
(hogyan szabályozzák a fordulatszámot, hogy egyforma legyen a két motornál? Van tengelykapcsoló 🙂 Na jó ez csak mérnöki hülyeség)
Meg mondjuk egy kis segítség az ábra értelmezéséhez.
A sok horizontális géntranszfer a baktériumok között nem teszi kissé nehézzé az evolúciós családfákák megismerését? Kiváncsi lennék, hogy mennyire gyakori ez a dolog. Arról már olvastam valamelyik posztban, hogy magasabb rendű növények között is létrejöhet ilyesmi, de remélem , hogy két gerinces között azért nem. (Legalábbis természetes úton.)
@Sexcomb: Nagyon jo cikk, es egyetertek, sokkal emeszthetobbek egyesevel.
Az evolucioval valo kapcsolat azonban nagyon elvont szamomra.
@tamáskodó: csak egy ellenpélda a “csak és egyféleképpen működő biokémiai gép egy lépcsőben való mutációjának esélye 10^987654321-on, tehát tervezett” c. érvelésre
A paradoxon az egészben h akinek erre az ellenpéldára szüksége lenne, az nem fogja fel, aki meg felfogja az eleve nem jön ilyen hülyeségekkel.
/on Fenntartom, szerintem semmi gond nem volt a hosszabb cikkekkel, azokben ki volt fejtve mi az ID-sek problémája, mi a kísérlet/felfedezés lényege, és hol és hogyan cáfolja az IDs érveket, szóval egy kerek egész történet volt többnyire.
De azt is megértem h a hosszal exponenciálisan nő a meló is.
@fuhur
A képaláírást beírtam a bejegyzéshez.
A nátriumiongrádiens egyszerűen annyi, hogy adott két víztér, ez esetben a sejten kívüli tér és a sejtmembránnal határolt sejt. A membrán egyik oldalán sok a nátrium, a másikon kevés. Ez a koncentrációkülönbség a membránon keresztül nem egyenlítődik ki, mert a nátriumionok nem lépnek át a membránon. Ha azonban vágsz egy lyukat a membránba, a töményebb oldatból elindulnak a hígabb fele, hogy kiegyenlítsék ezt a koncentrációkülönbséget. Ez az áram ugyanúgy munkára fogható, mint egy vízierőműben a vízáramlás. A protongrádiens ugyan, csak nem nátriumionok koncentrációkülönbségéről van szó, hanem hidrogénionokéról (protonokéról).
Hogyan szabályozzák a fordulatszámot? Fogalmam sincs.
Hogy egyforma legyen a két motornál? Miért, egyforma a két motornál?
@Bazsi
De. Ezért nem is szoktak, csak nagyobb baktériumcsoportok leszármazásáról beszélni (Pl: Archeák, vagy Spirochaeták), mert az egyes baktériumtörzsek esetén ez kibogozhatatlan. A baktériumok ugyanis elég gyakran cserélgetik a génjeiket, például a penicillinre már nagyon sok különböző baci ellenálló.
Nem hiszem, hogy a gerincesek ellenállóak lennének a horizontális génátvitellel szemben, a retrovírusok, ugráló genetikai elemek bennük is ugyanúgy mozognak, de most ezeken kívül egy példa sem jut eszembe.
@tamaskodo
Ennek a konkrét közleménynek nem sok kapcsolata van az evolúcióval, csak annyi, hogy azok az egymástól oly mértékben eltérő fehérjekomplexek közt, amiket még össze sem lehet hasonlítani, hisz “más rendszerek” a természetben bizony van áthallás, nyugodtan keveredhetnek.
Illetve másik vonulata, hogy egy újonnan kialakult fehérjekomplexnek nem kell azonnal 100% hatékonysággal működnie ahhoz, hogy ne szelektálódjon ki, bőven elég, ha ennek töredékével elpöfög, ha valami előnyt jelent, akkor máris megmarad egy élőlény genomjában, aztán majd a további evolúció során nő a hatékonysága.
Ez kurvajó volt, köszi.
“amúgy jó cikk csak lehetett volna hosszabb, bővebb.”
a kevesebb neha tobb. a kreacionistak ugysem tudnak nehany sornal tobbet elolvasni, lasd pl biblia, abba is picit beleolvasnak, aztan a vegere tekernek, mint a szoftver licenszeknel, es ranyomnak az I Agree! gombra.
“Ennek a konkrét közleménynek nem sok kapcsolata van az evolúcióval”
én is egyetértek veled !
kazmer-neked csak annyit mondok nem hiszem hogy igazságos vagy ilyen kijelentéseket írva.
Prédikátor 7:8-“Jobb egy dolognak a vége, mint a kezdete. Jobb a türelmes ember, mint a gőgös szellemű.”
Nem feledkezhetünk meg arról, hogy a türelmetlenség büszkeségről árulkodhat. A türelmetlen ember túl fontosnak gondolja magát ahhoz, hogy megvárakoztassák.
Ezért ahhoz, hogy megtanuljunk türelmesnek lenni, vagyis megtanuljunk várni, talán alaposan meg kell vizsgálnunk magunkat és azt, hogy milyen kapcsolatban vagyunk a körülöttünk élő emberekkel.Időnként saját téves következtetéseink okozzák, hogy elveszítjük türelmünket. Figyeld meg, hogyan festette le a bölcs Salamon király az elhamarkodott, téves érvelések és a türelmetlen, haragos viselkedés közötti kapcsolatot: „jobb a tűrő, hogynem a kevély. Ne légy hirtelen a lelkedben a haragra; mert a harag a bolondok kebelében nyugszik” (Prédikátor 7:8, 9). Ha időt szánunk arra, hogy átfogó, pontos képet kapjunk a helyzetről, mielőtt bármit tennénk, valószínűleg megértőbbek, együttérzőbbek és türelmesebbek leszünk mások iránt. Ezzel szemben egy büszke, énközpontú szellem talán azt idézi elő, hogy szűklátókörűek, türelmetlenek és ellenségesek legyünk, mint a zúgolódó, nyakas izraeliták, akik gyötörték Mózest (4Mózes 20:2–5, 10).