生物学上惊人而有趣的最新发现：动植物细胞中的线粒体其实是寄生细菌

  生物学上惊人而有趣的最新发现：动植物细胞中的线粒体其实是寄生细菌

美国弗吉尼亚大学最新一项研究表明，早期寄生的细菌可以对动物和植物提供能量，在细胞中作为能量寄生虫存在，给动植物宿主提供能量，对寄居体是有益的。研究人员使用新一代DNA测序（NGS）技术解码18种细菌基因组，发现这些细菌基因组序列与线粒体DNA序列具有高度同源性，推测这些细菌是线粒体的近亲生物。

　　该研究报告发表在近期出版的《公共科学图书馆·综合》杂志上，简单的细菌如何被宿主细胞吞噬和最终成为线粒体这两个理论提供了一种生物进化上的合理解释：线粒体这个细胞器作为能量工厂“发电站”，是含细胞核的真核细胞和其它特征的动物和植物细胞以线粒体作为产生三磷酸腺苷（ATP）的场所为细胞提供动力，实际上是细胞感染细菌后通过漫长的进化而形成的。

　　这种线粒体源自20亿年前，是生命进化历史的“种子事件”之一，然而，很少有人知道它们的具体起源，这一问题被认为是现代生物学之谜。

　　研究负责人，弗吉尼亚大学生物学家马丁-吴说：“我们认为这项研究将潜在改变对早期线粒体的认识，同时，该研究表明当前理论认为关于细菌和宿主细胞之间最初是互利关系很可能是错误的。相反，我们认为细菌和宿主细胞之间最初关系很可能是敌对的，细菌最初具有寄生特征，之后通过改变三磷酸腺苷传输，细菌逐渐对宿主细胞十分有益。”

　　这项发现有助于洞悉地球最早期的生命，它们最终逐渐进化形成现今所看到的多样化真核生物。没有线粒体对剩余细胞提供能量，它们不会进化形成如此怪异的生物多样性。

　　我们通过排序近亲物种DNA序列，重新构建了线粒体祖先的基因内涵，并预测寄生细菌实际是从寄居体窃取三磷酸腺苷形式的能量，与当前线粒体的作用完全不同。

　　马丁发现许多人类基因都源自线粒体，这将有助于理解人类线粒体功能障碍的遗传基础，据悉，人类线粒体功能障碍将诱导许多疾病，其中包括：阿尔兹海默症、帕金森氏症、糖尿病和一些衰老疾病。