A hipótese endossimbiótica ou simbiogênese

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A hipótese endossimbiótica ou simbiogênese

  1. 1. A HIPÓTESEENDOSSIMBIÓTICA ou SIMBIOGÊNESE Quitéria Paravidino
  2. 2. IntroduçãoA teoria endossimbiótica foi proposta pelaprimeira vez na década de 60 pelamicrobiologista americana Lynn Margulis.Foi alvo de duras críticas.Evidências empíricas e com a publicaçãodo livro intitulado “A simbiose na evoluçãocelular” a teoria começou a se popularizar.Hoje é amplamente aceita.
  3. 3. Segundo esta teoria, há milhares de anosatrás, as mitocôndrias e os cloroplastosdas células eucariontes teriam sidoorganismos procariontes de vida livre.Estes organismos foram entãoenglobados (através do processo deendocitose) por células maiores com asquais estabeleceram uma relação desimbiose.
  4. 4. As mitocôndrias seriam o resultado daendocitose de procariontes aeróbios e oscloroplastos de procariontes fotossintetizantes(possivelmente cianobactérias).Desta forma, forneceriam energia à célulahospedeira, enquanto esta os protegeria domeio externo.
  5. 5. Com o tempo, eles foram aos poucos setransformando, até originar uma organelaque utiliza o oxigênio para liberação deenergia – a mitocôndria.Assim, as células mutantes puderamsobreviver e utilizar o oxigênio, gerandoos primeiros eucariontes aeróbios.
  6. 6. Os primeiros eucariontes aeróbios podiamviver no ambiente com oxigênio, mas nãoeram capazes de produzir seu próprioalimento.De acordo com os cientistas, aassociação foi tão bem-sucedida que setornou permanente e os primitivos“inquilinos” procarióticos se transformaramem mitocôndrias, organelas essenciais àsobrevivência da célula eucariótica.
  7. 7. De acordo com a hipóteseendossimbiótica, a história doscloroplastos é muito semelhante à dasmitocôndrias. Os cloroplastos teriamsurgido pela associação entre primitivascélulas eucarióticas (então já associadasàs ancestrais das mitocôndrias) ebactérias fotossintetizantes(cianobactérias).Portanto, as células de algas e plantasatuais seriam resultado de uma triplaassociação de seres primitivos.
  8. 8. Quando fagocitaram procariontesfotossintetizantes, os eucariontes tambémpuderam realizar fotossíntese e produzirseu próprio alimento. Surgiram assim, osprimeiros eucariontes aeróbios efotossintetizantes.
  9. 9. EVIDÊNCIAS A FAVOR DA HIPÓTESEAs mitocôndrias e os cloroplastos possuem seupróprio genoma e seu DNA é capaz de sereplicar.O genoma destas organelas é formado por umamolécula de DNA circular. Diferentemente doDNA nuclear, o DNA destas organelas não seencontra associado a um tipo de especial deproteína chamado de histona.Esta organização é muito mais próxima daquelaencontrada em bactérias do que em organismoseucariontes.
  10. 10. O DNA de mitocôndrias e cloroplastos nãotêm íntrons.Da mesma forma, a estrutura dosribossomos (70S) encontrados em taisorganelas é mais parecida com aestrutura dos ribossomos dosprocariontes do que dos eucariontes(80S).
  11. 11. Algumas das proteínas necessárias àfabricação das mitocôndrias e doscloroplastos são produzidasexclusivamente pelo DNA destasorganelas e não pelo DNA contido nonúcleo das células.Ou seja, apenas células que contenhamestas organelas são capazes de fabricarnovas mitocôndrias ou cloroplastos.
  12. 12. As mitocôndrias e os cloroplastospossuem sua própria maquinaria para asíntese de proteínas.Sendo que esta maquinaria é muitosimilar àquela encontrada em organismosprocariontes.
  13. 13. Diversas substâncias que inibem asíntese de proteínas no núcleo nãoafetam a atividade do DNA mitocondrialou dos cloroplastos.Por outro lado, muitas substâncias queinibem a síntese protéica das organelasnão interferem na atividade nuclear. Além disso, certos antibióticos que inibema síntese protéica em bactérias também ofazem nas mitocôndrias e cloroplastos deorganismos eucariontes, evidenciando asua similaridade.
  14. 14. São as únicas organelas com duplamembrana.A membrana externa é semelhante à decélulas eucariotas enquanto que a internatem similaridades com a membrana decélulas procariotas.
  15. 15. Alguns protistas atuais não têm mitocôndriasnem cloroplastos. Ex.: o protozoário Nosema,que causa doenças em abelhas e bichos-da-seda.Outros protistas atuais não possuemmitocôndrias, mas uma bactéria aeróbia em seuinterior. Ex.: ameba Pelomyxa palustris.A cianobactéria Cyanophora paradoxa vive emmutualismo em eucariontes autotróficos.
  16. 16. HÁ ALGUM PONTO FALHO NESTA HIPÓTESE?Experimentos realizados em laboratóriorevelam que tanto as mitocôndrias quantoos cloroplastos não são capazes desobreviver fora da célula em ambientesricos em oxigênio.
  17. 17. Também foi observado que todas asproteínas codificadas pelo DNA dasmitocôndrias e dos cloroplastos sãoutilizadas pelas próprias organelas.No entanto, o funcionamento de ambasdepende também de proteínascodificadas pelo DNA nuclear.Estas proteínas (por exemplo, o citocromoC) são sintetizadas no citoplasma e entãotransportadas para a mitocôndria ou parao cloroplasto.
  18. 18. ArgumentoAo longo de milhares de anos desimbiose, os procariontes englobadossofreram um profundo processo decoevolução com as células hospedeiras.Este processo os tornou, em grande partedependente destas e, consequentemente,incapazes de sobreviver atualmente nomeio externo, bem como de produzircertas proteínas necessárias ao seufuncionamento.
  19. 19. HERANÇA GENÉTICA X DNA MITOCONDRIALA mitocôndria e seu genoma, com seu conjuntoúnico de mutações, são herdados da linhagemmaternal.Assim, todas as mulheres na família – a partir daavó, passando pela mãe e chegando a filha –compartilham cromossomos mitocondriais idênticos.Crianças do sexo masculino compartilham ogenoma mitocondrial comum com suas mães eirmãs.A linhagem paternal não faz nenhuma contribuiçãopara a herança mitocondrial de seus filhos ou filhas.
  20. 20. Acredita-se que pouquíssimas mitocôndrias deorigem paterna entrem no óvulo no momento daconcepção.Essas que entram podem facilmente ser“diluídas” quando o citoplasma do óvulo édividido durante a mitose.Além disso, há evidências de que asmitocôndrias do espermatozóide sejamativamente eliminadas do óvulo.A superfície da mitocôndria masculina expressauma proteína que funciona como um marcadorpara que sejam destruídas.
  21. 21. Doenças humanas relacionadas ao DNA mitocondrialCada célula do corpo humano possuicentenas de mitocôndrias. Dentro de uma única mitocôndria existemvárias moléculas circulares de DNA, ecada uma delas inclui 37 genesrelacionados com a síntese de proteínasenvolvidas nas etapas da respiração.
  22. 22. Mutações no DNA mitocondrial têm sidorelacionadas com o envelhecimento ecom uma série de doenças degenerativas,especialmente do cérebro, dos músculos,dos rins e das glândulas produtoras dehormônios.Essas mutações alteram o funcionamentodas mitocôndrias de modo que elasdeixam de produzir energia para ascélulas continuarem executando suasfunções normais.
  23. 23. DOENÇA CARACTERÍSTICASAtrofia óptica Perda visual (central) na 2ª ou 3ªhereditária de Leber década de vidaMELAS AVCs antes dos 40 anos, enxaqueca, convulsõesDiabetes com surdez Diabetes mellitus II, surdez neurossensorial

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