Както митохондрии, хлоропласти имат собствена генетична система, която осигурява синтезата на редица протеини в себе си пластид. Матрицата на хлоропластен ДНК получена, различни РНК и рибозоми. Установено е, че хлоропластен ДНК е много различен от ДНК на ядрото. Тя е представена от циклични молекули до 40-60 микрона в дължина, с молекулно тегло 0,8-1,3h108 далтона. В едно хлоропластен може да бъде множество копия на ДНК. Така, индивид присъства царевица хлоропластен 20-40 копия на ДНК молекули. време на цикъла и скоростта на репликация на ядрени и хлоропластен ДНК, както е показано на зелени водорасли клетки, не съвпадат. Хлоропластен ДНК не е комплексиран с хистони. Всички тези характеристики на хлоропластен ДНК Lizka до характеристиките на ДНК на прокариотни клетки. Освен това, сходството на ДНК на бактерии и хлоропластите се подкрепя от факта, че регулаторните последователности основен транскрипция (промотори, терминатори) са идентични. Хлоропластен ДНК синтезирана върху всички видове РНК (информация, трансфер, рибозомни). ДНК кодира хлоропластен рРНК включен в състава на пластид рибозоми, които са прокариотна тип 70S (съдържащ 16S рРНК и 23S). Хлоропластен рибозоми са чувствителни към антибиотика хлорамфеникол инхибира синтеза на протеини в прокариотни клетки.
Фиг.
шипове образование в някои хлоропластов ДНК.
Точно както ние отново са изправени пред в случай на хлоропласти
наличието на конкретна система синтеза на протеини от тази на
само в клетката.
Тези открития са подновен интерес към симбиозата теорията
произход на хлоропласти. Идеята, че хлоропластите
произхожда от обединяване heterotrophs прокариотни клетки
синьо-зелените водорасли, изразени в началото на XIX и XX
в. (AS Fomintsin, K.S.Merezhkovsky) за пореден път констатира
потвърждение. Тази теория казва невероятно
прилики в структурата на хлоропласти и цианобактерии,
прилика с техните основни функционални характеристики, и
на първо място с възможност за фотосинтеза процес.
Фиг. Съставът на пластид генома на Arabidopsis.
Множество факти са верни endosymbiosis на цианобактерии
водорасли клетки на ниски растения и протозои, които
те работят и осигурява голям брой клетъчни продукти от фотосинтезата.
Установено е, че изолираните хлоропластите може също да бъде избран
някои клетки и да ги използват като endosymbionts.
В много безгръбначни (ротаториите, мекотели), хранене
висока водорасли, които смилат, непокътнати
хлоропласти са в рамките на клетките на храносмилателните жлези.
Например, някои растителноядни мекотело намерени в клетки
Незасегнати хлоропласти с функционираща фотосинтеза
системи, активността на които се наблюдават чрез включване на 14CO2.
Както се оказа, хлоропластите могат да бъдат включени в цитоплазмата
мишка фибробластна клетъчна култура от пиноцитоза. обаче
те не са подложени на атака хидролази. Тези клетки, които са включени
зелени хлоропласти могат да споделят от пет поколения,
хлоропласти и по този начин остават интактни и се провежда
фотосинтетичния реакция. Правени са опити да се култивира
хлоропласти в изкуствени среди: хлоропласти да фотосинтезират,
те ходи синтеза на РНК, те остават непокътнати 100 часа,
Те дори в рамките на 24 часа са наблюдавани дивизия. Но след това се е случило
спадане на активността на хлоропласти и те умряха.
Тези наблюдения и поредица от биохимични работа демонстрирано
че тези характеристики на автономията ползват хлоропластите, все още
недостатъчен за дългосрочно поддържане на техните функции и
повече за тях да играят.
През последните години той успя да разчете напълно цялата последователност
нуклеотиди като част от циклична молекула на ДНК хлоропластен
висши растения. Тази ДНК може да кодира до 120 гени,
сред тях: гените на рибозомна РНК 4, 20, хлоропласт рибозомни протеини,
Някои гени субединица РНК полимераза хлоропласти, няколко
протеини на Фотосистема I и II, 9 от 12 субединици на ATP синтаза,
част протеин за трансфер на електрони верига комплекси, един
подразделение ribulozodifosfat боксилазния (ключов ензим
свързване CO2), 30 тРНК молекули и още 40 все още неизвестен
протеини. Интересно е, че подобен набор от гени в ДНК хлоропластен
намерено в такива широко отделни членове на горния
растения като тютюн и чернодробна мъх.
По-голямата част на хлоропласт протеини контролирания ядрен
геном. Оказа се, че редица важни протеини, ензими,
и по този начин метаболитни процеси хлоропласти
под генетичен контрол на сърцевината. Така, клетъчни
ядро контролира отделните етапи на синтеза на хлорофил, каротиноиди,
липиди нишесте. Под контрола на ядрената много
ензими тъмно етап на фотосинтезата и други ензими в
включително някои компоненти от веригата на електронен транспорт.
Ядрени гени кодират ДНК полимераза и аминоацил-тРНК синтетаза
хлоропласти. Под контрола на ядрени гени е голям
от рибозомни протеини. Всички тези данни са принудени да говорят
на хлоропласти, както и на митохондриите, както на структурите
Ограничена автономия.
Транспорт на протеини от цитоплазмата в пластидите се извършва по принцип
подобен на този в митохондриите. Има също така поставя в сближаването
външната и вътрешната мембрана хлоропластен разположени канализиране
интегрални протеини, които разпознават сигнални последователности
хлоропласт протеини, синтезирани в цитоплазмата и транспортират
им в матрица-строма. Тъй строма внесени протеини
могат да бъдат включени допълнителни сигнални последователности
пластид мембрани (thylakoids, ламелите на стромата, външни
и вътрешната мембрана) или се локализират в строма на въвеждане
на рибозомна ензим комплекси цикъл Келвин и
и др.
Изненадващо сходството на структурата и енергийни процеси
бактерии и митохондрии, от една страна, и синьо-зелено
водорасли и хлоропластите - другият служи като силен аргумент
в полза на теорията на симбиоза произход на тези органели.
Според тази теория, появата на еукариотната клетка
Тя преминава през няколко етапа на симбиоза с други клетки.
В първия етап на клетъчен тип анаеробни бактерии хетеротрофни
В него бяха включени анаеробни бактерии, които се превърнаха в митохондриите.
Успоредно с това в прокариотна клетка гостоприемник genofor
оформен отделно от ядро цитоплазмата. така би могъл
да хетеротрофни еукариотни клетки. повторен
endosymbiotic връзка между основната еукариотна
синьозелени водорасли клетки и води до появата
те хлоропластов тип структури, които позволяват на клетките да се извършват
avtosinteticheskie процеси и не зависят от наличието на органичен
субстрати (фиг. 236). В процеса на образуване на такава съставна
живата система на митохондриална генетична информация
и пластиди могат да се променят, да се върна до мозъка на костите. например
две трети от 60 хлоропласт рибозомни протеини, кодирани от
в ядрото и синтезирано в цитоплазмата и след това интегрирана
рибозомите в хлоропласти, като всички свойства на прокариотна
рибозомите. Такова движение е голяма част от прокариотната
гени в ядрото довели до факта, че тези клетъчни органели,
запазване на част от бившия автономията, дойде под контрола на клетката
сърцевина, определя до голяма степен цялата основна клетка
функция.
Свързани статии