Contenu
- Génomes séparés
- Synthèse des protéines
- Réplication
- Sensibilité aux antibiotiques
- La théorie endosymbiotique
Il y a près de quatre milliards d'années, les premières formes de vie sont apparues sur Terre, c'étaient les premières bactéries.Ces bactéries ont évolué avec le temps et ont fini par se diversifier dans les nombreuses formes de vie que nous connaissons aujourd'hui. Les bactéries appartiennent au groupe d'organismes appelés procaryotes, unicellulairesentités qui ne contiennent pas de structures internes liées avec des membranes. L'autre classe d'organismes comprend les eucaryotes qui possèdent des noyaux liés à la membrane et d'autres structures. Les mitochondries,qui fournissent de l'énergie à la cellule, sont l'une de ces structures liées aux membranes appelées organites. Les chloroplastes sont des organites dans les cellules végétales qui peuvent produire de la nourriture. Ces deux organites ont beaucoup encommun avec les bactéries et peut en fait avoir évolué directement à partir d’eux.
Génomes séparés
Les bactéries portent leur ADN, la molécule contenant des gènes, dans des composants circulaires appelés plasmides.Les mitochondries et les chloroplastes ont leur propre ADN porté dans des structures de type plasmide. En outre, l’ADN des mitochondries et des chloroplastes, comme celui des bactéries, ne se lie pasà des structures de protection appelées histones qui lient l’ADN. Ces organites fabriquent leur propre ADN et synthétisent leurs propres protéines indépendamment du reste de la cellule.
Synthèse des protéines
Les bactéries fabriquent des protéines dans des structures appelées ribosomes. Le processus de fabrication des protéines commence par le même acide aminé, l'une des 20 sous-unités composant les protéines. Cet amino de départl'acide est la N-formylméthionine dans les bactéries ainsi que dans les mitochondries et les chloroplastes. La N-formylméthionine est une forme différente de l'acide aminé méthionine; les protéines fabriquées dans lereste des cellules, les ribosomes ont un signal de départ différent - méthionine ordinaire. De plus, les ribosomes chloroplastes sont très similaires aux ribosomes bactériens et diffèrent des ribosomes cellulaires.
Réplication
Les mitochondries et les chloroplastes se font plus d'eux-mêmes de la même manière que les bactéries se reproduisent. Si les mitochondries et les chloroplastes sont retirés d'une cellule,la cellule ne peut plus fabriquer ces organites pour remplacer celles qui ont été enlevées. La seule façon de répliquer ces organites est d'utiliser la même méthode que celle utilisée par les bactéries: la fission binaire.Comme les bactéries, les mitochondries et les chloroplastes grossissent, dupliquent leur ADN et d’autres structures, puis se divisent en deux organites identiques.
Sensibilité aux antibiotiques
La fonction mitochondriale et chloroplastique semble être compromise par l'action des mêmes antibiotiques qui causent des problèmes aux bactéries. Antibiotiques tels que la streptomycine, le chloramphénicol et la néomycinetuer les bactéries, mais ils causent également des dommages aux mitochondries et aux chloroplastes. Par exemple, le chloramphénicol agit sur les ribosomes, structures des cellules qui sont les sites de production de protéines.L'antibiotique agit spécifiquement sur les ribosomes bactériens; malheureusement, elle affecte également les ribosomes de la mitochondrie, conclut une étude de 2012 du Dr Alison E. Barnhill etcollègues du Collège de médecine vétérinaire de l’Iowa State University et publié dans la revue "Antimicrobial Agents and Chemotherapy".
La théorie endosymbiotique
En raison des similitudes frappantes entre les chloroplastes, les mitochondries et les bactéries, les scientifiques ont commencé à examiner leurs relations mutuelles. Biologiste Lynn Margulisa développé la théorie endosymbiotique en 1967, expliquant l'origine des mitochondries et des chloroplastes dans les cellules eucaryotes. Le Dr Margulis a émis l’hypothèse que les mitochondries et les chloroplastes provenaient dele monde procaryote. Les mitochondries et les chloroplastes étaient en réalité des procaryotes, de simples bactéries qui entretenaient une relation avec les cellules hôtes. Ces cellules hôtes étaientprocaryotes incapables de vivre dans des environnements riches en oxygène et engloutissant ces précurseurs mitochondriaux. Ces organismes hôtes fournissaient de la nourriture à leurs habitants en échangepour pouvoir survivre dans un environnement toxique contenant de l'oxygène. Les chloroplastes de cellules végétales peuvent provenir d’organismes similaires aux cyanobactéries. Le chloroplasteprécurseur est venu vivre en symbiose avec les cellules végétales parce que ces bactéries fourniraient à leurs hôtes de la nourriture sous forme de glucose tandis que les cellules hôtes offriraient un lieu de vie sûr.