Forskere løser gåten om cellenes kraftverk

For første gang har forskere klart å kopiere et av evolusjonens største tigersprang: Utviklingen av mitokondrier, som gir cellene våre energi.

For første gang har forskere klart å kopiere et av evolusjonens største tigersprang: Utviklingen av mitokondrier, som gir cellene våre energi.

Shutterstock

Amerikanske forskere har kopiert et viktig sprang i evolusjonshistorien – opprinnelsen til cellenes kraftverk, som kalles mitokondrier.

Kraftverkene befinner seg utenfor cellekjernen, er omsluttet av en membran og inneholder sitt eget DNA, så de ligner små, selvstendige organismer – noe de antagelig også var en gang.

Samarbeid skapte nye livsformer

Biologene har en teori om at mitokondrienes forgjengere var bakterier som ble fanget inn av andre celler for omkring 1,5 milliarder år siden, da det bare fantes encellet liv på jorda.

De to mikroorganismene smeltet sammen og begynte et samarbeid som skulle få enorm betydning for evolusjonens videre forløp. Samarbeidet førte nemlig til de såkalte eukaryote cellene, som alle flercellede livsformer er bygget opp av.

Forskerne fikk kolibakterier til å fungere som mitokondrier i gjærceller i over 40 generasjoner. Pilen peker på colibakterier (lilla) i en gjærcelle.

© Shutterstock & Paul Webster/Oak Crest Institute of Science

Forskere fra Scripps Research Institute i California i USA har nå etterlignet prosessen ved å sette inn kolibakterier i gjærceller og manipulere en rekke gener i begge parter, slik at de ble avhengige av hverandre.

Gjærcellene ble satt ut av stand til å produsere energimolekylet ATP, slik at de trengte bakterienes energiforsyning, mens bakteriene ble satt ut av stand til å produsere B-vitamin og nå var avhengige av å få vitaminene levert fra vertscellen.

Slik skapte forskerne energi i cellene:

Cellene var svekkede bakterier

Eksperimentet ble til slutt vellykket, og organismene inngikk nå i den symbiosen som fungerer i cellene våre i dag. Samarbeidet i cellen ble gitt videre til de neste 40 generasjonene når cellene delte seg.

Eksperimentet beviser at forløperen for våre egne celler kan være svekkede bakterier og primitive celler som fant veien inn i et gjensidig samarbeid for 1,5 milliarder år siden.