Tópico: Achado suporta teoria de origem parasítica das mitocôndrias

[Buckaroo Banzai]

http://www.sciencealert.com.au/news/20111112-22929.html

Mitochondria were ‘parasites’
MONDAY, 12 DECEMBER 2011

[...] After determining the DNA sequence of M. mitochondrii's entire genome, Dr Lo and collaborators found the bacterium contained 26 genes coding for an entire flagellum - including all the key components such as hook, filament and basal body.

He also found a second set of genes which coded for enzymes that would allow the bacterium to survive in low-oxygen environments. These genes have never been seen before in bacterial relatives of mitochondria.

Dr Lo says: "We found these two sets of genes were inherited from the common ancestor shared by M. mitochondrii and our own mitochondria. Mitochondria's ancestor most likely possessed a flagellum, which is a key characteristic of many parasitic bacteria.

"Our results show the ancestor of mitochondria probably played a much more active, even parasitic, role in the early interactions with its eukaryotic host than previously thought. They also explain how the relationship could have evolved in the low-oxygen environments of two billion years ago.

"This should cause a rethink of how the symbiosis between mitochondria and eukaryotic cells originally developed - one of the most controversial topics in biology."

A origem das organelas por endossimbiose é muitas vezes narrada como um "engolfamento" ou "engolimento" de bactérias por eucariotos primitivos/proto-eucariotos, mas existe a alternativa de que a relação tenha sido inicialmente de parasitismo dessa bactéria.

Eu sempre achei que isso fizesse mais sentido, a coisa de engolimento acidental e ficar por isso mesmo sempre me pareceu meio fortuita, uma daquelas simplificações/distorções de livros didáticos, e que provavelmente nem fosse o que é realmente defendido, e que a idéia "de verdade" fosse de uma relação parasítica não lá tão grave gradualmente evoluir para mutualismo.

[Gigaview]

O DNA mitocondrial vem de uma bactéria?

[Buckaroo Banzai]

A mitocôndria em si é uma bactéria, ou, descendente longínqua de um tipo de bactéria. E nesse sentido, o DNA mitocondrial é "bacteriano".

[Gigaview]

Isso não destrói a idéia da Eva mitocondrial?

[Buckaroo Banzai]

Não vejo por que...

[Gigaview]

Porque o DNA mitocondrial pode ser mais antigo que a própria Eva e nunca saberemos ao certo quando se iniciou o processo de encapsulamento da bactéria. Pode ser que a Eva que imaginamos seja na verdade uma espécie de peixe ou talvez uma versão da própria bactéria.

[Gigaview]

Acho que a minha dúvida fica esclarecida através da diferença entre "ancestor" e "MRCA (most recent common ancestor)". O peixe ou até mesmo uma bactéria podem ser ancestrais, enquanto que o DNA mitocondrial determina o ancestral comum mais recente. Não é isso?

A mudança na ilustração é o encapsulamento por parasitismo.

Every  human being is directly descended from one woman; we call her Eve.

 Eve was arguably the worst of all possible names to choose; though it is responsible for the massive publicity. This Eve will fulfill no Biblical assumptions, she statistical quirk more than the mother of humanity. As generations pass her title as ‘most recent’ will be passed on to some other woman whose DNA is also present in each of us.

Mitochondrial Eve, or mtEve to adopt the scientific abbreviation for mitochondria, was not the only woman alive in her day, she was not the first woman, she isn’t the first or only common ancestor of all humans and she didn’t know Y-Adam.


Mistaken identity.
You can visualize it like this: you have two parents, four grandparents and eight great- grandparents; this can be describe in an exponent: 2n= x , where n is the number of generations and x is the number of individuals in that generation.

Let’s conservatively assume 20 year generations, 35 generations have passed since the year 1300 (Incas, Aztecs, Mongols, Byzantines and the Vatican all dominating their respective parts of the earth). This pattern would suggest that you have 235 ancestors, or are directly descended from 30 billion individuals alive in the year 1300. Here we run into a problem; the highest population estimates for the year 1300 are 430,000,000 people, short nearly all of the 30 billion ancestors.

The answer is ancestor overlap. One person may fill several of the theoretical ancestor spots; if first cousins have a child, fully 1/4 of his theoretical ancestors are duplicates. Consider the situation of small cities or towns with little immigration: fourth cousins share a great-great-grandparent (1 of 16) and six percent of all theoretical ancestors are duplicates. In insular communities, it is likely that they too shared an ancestor generations back, and so on. As shown by our genes, and that we tend to mate with people nearby, ancestor overlap happens more often than it does not.

Mitochondrial Eve is this- the point in time that everybody’s hoard of direct ancestors, not just those of a small town, happen to overlap on a single woman.

So, How did we find her?

Human DNA is packaged in chromosomes, long strings, very neatly wrapped up and then stuffed into the nucleus for safekeeping.

Bacterial DNA is packaged in plasmids, circles that float freely in the cell.

Mitochondria, an organelle contained in every cell in your body, contains the bacterial variety of DNA. It’s own DNA. This arrangement derives from mitochondria’s once independent roots.Several billion years ago a solo mitochondria-like prokaryote was enveloped by much larger eukaryote, began to use the materials in the bigs cell’s cytoplasm and provided powerful energy transferring molecules to the big cell. They lived endosymbioticaly ever after.


Mitochondria was once a free-living bacteria.
Mitochondria continue to reproduce independently of the cell’s reproduction, they duplicate within the cellular cytoplasm of every cell in your body. Due to the mechanics of fertilization mitochondria are only passed on from your mother.  The sperm ejects its chromosomes into the large nutritious environment that is the inside of the egg. Anything else that gets in is immediately destroyed. When the fertilized egg divides, only the mother’s mitochondria remain.

These two points- that mitochondrial DNA is passed in maternal lineages, and a high mutation rate compared to human chromosomes (precision in dating), make mtDNA an amazing genealogical tool.

 When mtEve was first proposed in 1987 her dates were estimated at about 200,000 years ago, but today, 500 years after the initiation of the colombian exchange, estimates range between 8,000 and 2,000 years ago.

In the time of Pythagoras, King Menes or the founding of Tenochtitlán there was a woman who is your great (x approximately 150) grandmother, and everybody else´s.  Y-Adam is almost certainly more recent still, though because there is no equivalent to mtDNA passed patrilineally  y-adam is predicted by changes in the y- chromosome  which is far less precise than mitochondrial DNA.

Recently, using computer models that take into account actual patterns of mate selection in humans rather than random selection, scientists at MIT suggest that the most recent ancestor of all humans lived only a few thousand years ago. And more amazing still:

among all individuals living more than just a few thousand years earlier than the MRCA (most recent common ancestor), each present-day human has exactly the same set of genealogical ancestors.

-Gyllensten et. al. Nature

http://howcurioushowreal.wordpress.com/2013/01/25/how-to-to-think-about-mitochondrial-eve/

[Buckaroo Banzai]

O "encapsulamento" ou endossimbiose antecede ao último ancestral comum de todos os eucariotos.

Só consigo fazer sentido de que "a Eva pode ser uma espécie de peixe", se estiver vindo junto da suposição de DNA mitocondrial inalterado desde que a própria linhagem humana era esse peixe (ou que de alguma forma "pegamos" mitocôndrias desse peixe). Mas não, o DNA mitocondrial vem sofrendo mutações (e definitivamente não vem de algum peixe senão nossa tata¹⁰ravó (ou tata¹⁰ravô, já que antes dos mamíferos a transmissão não era necessariamente matrilinear)), mas de forma que se supõe ser tão próxima de neutra quanto possível, especialmente num intervalo menor de tempo da linhagem hospedeira, porque as mitocôndrias estão habitando um ambiente bastante similar nesse tempo todo.

O que mais tem relevância nessa questão não é o DNA mitocondrial não ser nuclear, ou vir em última instância de uma bactéria, mas a possibilidade de evolução adaptativa de alguma forma, variações mitocondriais levarem vantagem reprodutiva por uma razão ou outra (que deveria ter o efeito de fazer a linhagem parecer mais antiga), ou ainda, alguma tendência a mutações não aleatórias. Acho que isso poderia fazer parecer que linhagens não tão aparentadas são mais aparentadas, se a mesma mutação ocorre repetidas vezes, ou fazer linhagens próximas parecerem ser mais distantes do que são, se houver alguma propensão a mutações divergentes. Mas acho que essas coisas não estão "ameaçando" significativamente a validade do DNA mitocondrial como marcador de linhagens, na vasta maior parte do tempo, não deve parecer estar acontecendo.

[Eremita]

Gente, o termo "Eva mitocondrial" não se refere à primeira aparição de mitocôndrias em humanos [ou seus ancestrais]; mas sim, o último ancestral comum à toda a humanidade de hoje (no que se refere à mitocôndria, claro). Ela foi relativamente recente, de uns... 150 mil anos atrás?

Agora, imaginem que vocês matam todos os seres humanos e só deixam um piá e uma guria, que depois procriam e refazem a humanidade. Essa guria vai ser a nova Eva mitocondrial, já que todos os mtDNA da humanidade vão ser descendentes dela.

[Buckaroo Banzai]

Mas é bom enfatizar que a Eva mitocondrial humana não era a única mulher, ou a única mulher que deixou descendentes, o que pode ficar sugerido disso de "matar todos."

Só calhava de ter a linhagem mitocondrial da qual descendem todas as atuais conhecidas. As outras linhagens mitocondriais, de suas contemporâneas, foram se extinguindo ao longo das gerações, enquanto as descendentes dela não. Mas isso é algo que pode acontecer naturalmente só por acaso, com praticamente toda a população, homens e mulheres, contribuindo para a próxima geração, em cada geração, mantendo as diversas linhagens dos genes nucleares. Não precisa ter havido seleção natural dramática, nem um grande declínio populacional. Declínios razoavelmente grandes até devem ter ocorrido, mas nada chegando próximo de só uma mulher ser a única ancestral da humanidade atual.

[Eremita]

Concordo, há um papel gigantesco da deriva genética "tolhendo" os outros mtDNA e deixando só os descendentes daquela mulher.

[NandoR]

Tudo novidade para mim, DNA mitocondrial deriva de uma bactéria?! Sempre aprendendo por aqui, bom post! 

[Contini]

Engraçado que nesse post nosso criacionista da vez não aparece... Ele não deve ter copy/paste "refutando" isso ainda.

[Buckaroo Banzai]

O relógio molecular, cuja validade refutaria a datação radiométrica (não é o caso), refuta muito mais a noção de virmos de uma só Eva há seis, dez mil anos.

Acho engraçado como ele cita algumas vezes o Behe, que aceita toda a evolução (só acha que as adaptações são invenções divinas), mas ao mesmo tempo acredita que a Terra tem só 10-6 mil anos, e os patos e gansos são criações separadas, levadas na arca de Noé, junto com 7-2 de cada outra espécie animal do planeta, que não surge por especiação.

Pesquisadores deveriam investigar a arquitetura da arca de Noé, deve ser uma espécie de arquivo "rar" para o mundo físico/hardware.

Ou, mais provável, Jeová milagrosamente encolheu todos os seres, como em "querida, encolhi as crianças", só que isso se perdeu nas traduções e tal.

[Contini]

O relógio molecular, cuja validade refutaria a datação radiométrica (não é o caso), refuta muito mais a noção de virmos de uma só Eva há seis, dez mil anos.

Acho engraçado como ele cita algumas vezes o Behe, que aceita toda a evolução (só acha que as adaptações são invenções divinas), mas ao mesmo tempo acredita que a Terra tem só 10-6 mil anos, e os patos e gansos são criações separadas, levadas na arca de Noé, junto com 7-2 de cada outra espécie animal do planeta, que não surge por especiação.

Pesquisadores deveriam investigar a arquitetura da arca de Noé, deve ser uma espécie de arquivo "rar" para o mundo físico/hardware.

Ou, mais provável, Jeová milagrosamente encolheu todos os seres, como em "querida, encolhi as crianças", só que isso se perdeu nas traduções e tal.

Noé foi uma encarnação do Dr. Who, e a arca um modelo antigo de TARDIS... Isso explicaria tudo!

[Buckaroo Banzai]

Tinha um desenho japonês que era meio que um doctor Who bíblico, "super book".

[...] Plot[edit]

The first series (Anime Oyako Gekijo) began at the home of a young boy named Christopher Peeper (Sho Azuka in Japanese) who discovers the magical Bible "Superbook" (Timebook) that speaks and sends him, his friend Joy (Azusa Yamato), and his clockwork toy robot Gizmo (Zenmaijikake) back in time to the early events of the Old Testament. Gizmo can walk and talk, but only for the duration of the adventure (and he still needs to be wound up regularly). [...]

http://en.wikipedia.org/wiki/Superbook

[3libras]

engraçado como o nosso colega criacionista nem passa perto desse tópico rs.