endogenosymbiosis: from hypothesis to empirical evidence towards a Unified Symbiogenetic Theory (UST)

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1967 schlug Lynn (Sagan) Margulis vor, dass Mitochondrien, photosynthetische Plastiden und Zilien von Prokaryoten erworben wurden und sich symbiotisch zu anaeroben Bakterien, photosynthetischen Bakterien und schließlich Algen entwickelten. Obwohl diese Theorie heute größtenteils anerkannt ist, haben die Hypothese, dass sich endosymbiotische Spirochaeten zu eukaryotischen Geißeln und Zilien entwickelt haben, und die folgenden Vorschläge für einen endosymbiotischen Ursprung anderer eukaryotischer Organellen wie Peroxisomen, Glyoxysomen usw. keine große Akzeptanz gefunden, da sie nachweislich kein Genom haben und keine ultrastrukturellen Ähnlichkeiten mit Bakterien oder Archaeen aufweisen. Dennoch wurde vor kurzem die Idee geäußert, dass Mitochondrien, Plastiden, prokaryotische und eukaryotische Zellen und sogar Geißeln und Peroxisomen im Laufe der Jahrtausende als primäre oder sekundäre Endosymbionten einen Teil oder die Gesamtheit ihrer eigenen DNA durch einen Prozess namens „Endogenosymbiose“ (d. h. einen symbiotischen Gentransfer, wie z. B. die Internalisierung der DNA des Endosymbionten mit lateralem Transfer) in den Kern der Wirtszelle übertragen haben. Diese Endogenosymbiose könnte während des evolutionären Übergangs von der symbiotischen Wechselwirkungsgemeinschaft, auf die sich Margulis beruft, zu einer voll integrierten (entweder prokaryotischen oder eukaryotischen) Zelle stattfinden. Dieser Prozess könnte die fehlenden Beweise für das Vorhandensein von DNA in Geißeln und Peroxisomen erklären, deren Vorfahren, die Endosymbionten, während der langen endogenosymbiotischen Evolution ihr gesamtes Genom auf die Wirtszelle übertragen haben könnten, die es anschließend in ihr eigenes Genom integrierte und seine Expression direkt kontrollierte. Darüber hinaus könnte die Endogenosymbiose-Hypothese den Übergang von einer RNA- zu einer DNA-Welt und einige Fälle echter sympatrischer Evolution von Arten erklären, die durch die kanonischen Speziationsprozesse scheinbar unerklärlich sind. Nach einer Einführung in die theoretischen Grundlagen der Endosymbiose und einer Diskussion der empirischen Belege zeige ich hier eine grafische Zusammenfassung der Integration zwischen dieser und den früheren Endosymbiose-Theorien. Die Serielle Endosymbiose-Theorie und die Sekundäre Endosymbiose werden mit der Endogenosymbiose-Theorie zu einer Einheitlichen Symbiogenetischen Theorie (UST) zusammengeführt.

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