Forskere løser gåden om cellernes kraftværk

For første gang er det lykkedes at kopiere et af evolutionens største tigerspring: Udviklingen af mitokondrier, som giver vores celler energi.

For første gang er det lykkedes at kopiere et af evolutionens største tigerspring: Udviklingen af mitokondrier, som giver vores celler energi.

Shutterstock

Amerikanske forskere har kopieret et vigtigt spring i evolutionshistorien – dannelsen af cellernes indre kraftværker kaldet mitokondrier.

Kraftværkerne befinder sig uden for cellekernen, er omsluttet af en membran og indeholder deres eget dna, så de ligner små, selvstændige organismer – hvilket de formentlig også var engang.

Samarbejde skabte nye livsformer

Biologerne har en teori om, at mitokondriernes forgængere var bakterier, som blev indfanget af andre celler for omkring 1,5 mia. år siden, da der kun fandtes encellet liv på Jorden.

De to mikroorganismer smeltede sammen og begyndte et samarbejde, som skulle få enorm betydning for evolutionens videre forløb. Samarbejdet førte nemlig til de såkaldte eukaryote celler, som alle flercellede livsformer er bygget op af.

Forskerne fik indsprøjtede colibakterier til at fungere som mitokondrier i gærceller i over 40 generationer. Pilen peger på colibakterier (lilla) i en gærcelle.

© Shutterstock & Paul Webster/Oak Crest Institute of Science

Forskere fra Scripps Research Institute i Californien, USA, har nu efterlignet processen ved at sætte colibakterier ind i gærceller og manipulere en række af begge parters gener, så de blev afhængige af hinanden.

Gærcellerne blev sat ud af stand til selv at producere energimolekylet ATP, så de havde brug for bakteriernes energiforsyning, mens bakterierne blev sat ud af stand til at producere B-vitamin og nu var afhængige af at få vitaminerne leveret fra deres værtscelle.

Sådan skabte forskerne energi i cellerne:

Vores celler var svækkede bakterier

Eksperimentet lykkedes, og organismerne indgik nu i den symbiose, som fungerer i vores celler i dag. Samarbejdet i cellen blev videregivet til de næste 40 generationer, når cellerne delte sig.

Eksperimentet beviser, at forløberen for vores egne celler kan være svækkede bakterier og primitive celler, som fandt ind i et gensidigt samarbejde for 1,5 milliarder år siden.