Co je potřeba k životu bez kyslíku?
V sedmdesátých letech se naši parazitologové podíleli na objevu nové buněčné organely. Do dneška, po více než tři desetiletí, se stále věnují jejímu výzkumu a nyní předkládají dosud nejúplnější popis proteinů, které obsahuje. Tou organelou je hydrogenozom, příbuzný „buněčných elektráren“ mitochondrií.
Hydrogenozomy najdeme u nejrůznějších, navzájem nepříbuzných, skupin prvoků, hub a dokonce i bezobratlých živočichů. Jediné, co mají společného, je anaerobní způsob života. A to je také nejzásadnější rozdíl, který odlišuje hydrogenozom od klasické mitochondrie. Obě organely slouží primárně k výrobě energie pomocí rozkladu živin. Hydrogenozom to ale zvládá bez přítomnosti kyslíku a jako odpad produkuje vodík (ten mu dal jméno). Další významný rozdíl je, že hydrogenozom většinou neobsahuje vlastní dědičnou informaci.
- Dva jedinci bičenky poševní, Giemsovo barvení. Zdroj: CDC, Wikipedia.
Protože nemá vlastní geny, nemůže ani sám vyrábět proteiny (bílkoviny) a je tak zcela závislý na jejich dopravě z jiných částí buňky. K tomu slouží sofistikované mechanizmy sestávající z mnoha proteinů na obou membránách, kterými je hydrogenozom obalený. Neméně významné jsou jiné membránové přenašeče, které umožňují export na energii bohatých molekul vyrobených hydrogenozomem. Vědci z naší Katedry parazitologie spolu s australskými kolegy nedávno publikovali výsledky dlouhodobé práce na identifikaci a popisu těchto i mnohých dalších membránových proteinů. Zaměřili se na hydrogenozomy nebezpečného lidského parazita, bičenky poševní (Trichomonas vaginalis).
Jejich výsledky, kromě obrovského množství nových dat, přinášejí i zajímavý náhled na evoluci hydrogenozomů a mitochondrií. Obě organely sdílejí ty nejvýznamnější komponenty umožňující transport proteinů a jiných molekul. V některých ohledech jsou ale pozoruhodně odlišné, což odráží složitou evoluční historii a množství adaptací, které jsou pro anaerobní způsob života potřeba. Porozumění struktuře a fungování hydrogenozomu je také důležité z medicínského hlediska. Právě v této organele totiž dochází k aktivaci metronidazolu, nejúčinnějšího léku proti infekcím anaerobními prvoky.
O jiných mitochondriálních zajímavostech u prvoků si můžete přečíst tady: https://www.natur.cuni.cz/faculty/veda-a-vyzkum/popularizace/clanky/prvok-svedkem-evolucnich-dramat a bičenku poševní jsme již představili v tomto příspěvku: https://www.natur.cuni.cz/faculty/veda-a-vyzkum/popularizace/clanky/bicenka-posevni-parazit-srodokmenem
Lukáš Novák
Akce dokumentů