Rickettsiales широко считаются предками эукариотических митохондрий в результате эндосимбиоза. Цианобактерии широко считаются предками эукариотических хлоропластов в результате эндосимбиоза.
Эти две органеллы имеют поразительное сходство с точки зрения структуры и механики. Кажется, есть много информации относительно предположений об эндосимбиозе, который привел от этих свободноживущих организмов к органеллам. Однако я не могу найти много информации о предполагаемых отношениях между этими организмами с точки зрения общих структур.
Мои вопросы: Являются ли системы переноса электронов и хемиосмос просто повсеместными явлениями у прокариот, или это сходство свидетельствует о высококонсервативном общем происхождении? Или есть другой ответ? Есть ли какие-либо сведения о филогенетике риккетсий и цианобактерий. Принадлежат ли эти два организма к одной небольшой кладе, или эти биохимические процессы (ETC, АТФ-синтазы и т. д.) в какой-то момент были повсеместными и просто сохранились в этих двух организмах сегодня?
Rickettsia и Cyanobacteria не являются частью небольшой клады, которая разделяет эти черты. АТФ-синтазы присутствуют во всех областях жизни, и все они гомологичны, т.е. произошли от общего предка. Это означает, что вполне вероятно, что у последнего универсального общего предка была какая-то форма АТФ-синтазы.
ЭТЦ и АТФ-синтазы являются частью хемиосмотической теории, выдвинутой Митчеллом. Что прекрасно в этом механизме, так это то, что вам нужна всего одна АТФ-синтаза, чтобы вырабатывать энергию, и ее можно использовать независимо от вашего метаболизма, будь то циано или риккетсия. Все, что вам нужно сделать, это каким-то образом связать ваш метаболизм с движущей силой протонов через вашу мембрану, а затем вы просто позволяете протонам падать вниз по их электрохимическому градиенту, приводя в действие образование АТФ.
Этой стратегией пользуются организмы со всех уголков древа жизни, так что это не какая-то особая общая черта, связывающая организмы, ставшие в итоге эукариотическими органеллами. Стоит отметить, что существуют альтернативы ETC и АТФазам, основанным на протонной движущей силе, вы можете производить АТФ путем фосфорилирования на уровне субстрата, как при ферментативном метаболизме.
WYSIWYG