厌氧型真核生物中的“隐居”线粒体

　　[AD340X300]

    [生物通讯]小孢子虫（Microsporidia）－－一种与真菌亲缘关系很近的寄生虫－－曾一度被认为是极其原始的真核生物，这是因为它们没有所有真核生物有氧呼吸所需的“发电厂”细胞器－－线粒体，靠在其他真核生物的细胞内寄生的方式生活。现在，一组科学家声称，其实线粒体一直都存在于小孢子虫之中，只是在厌氧生活的小孢子虫中白白荒废着。这项研究有望揭示揭示线粒体的一些新功能，并有助于治疗小孢子虫引起的传染疾病。

    在真核生物－－即含有真正的细胞核的一类生物－－的早期发展历史中，曾有一个细菌进入真核细胞，演变为今天的线粒体。真核细胞与细菌之间的共生关系通过有氧呼吸为我们今天的植物、动物以及大多数真菌和原生动物提供了能量。小孢子虫和一些其它生物体被认为就是生活在线粒体时代到来之前的“末代”古老真核生物。但最近的基因组学研究发现，许多不含线粒体的古老真核生物实际上也有线粒体基因隐藏在基因组中。

    就以小孢子虫为例，来自英国敦提大学的微生物学家John Lucocq和他的同事寻找了小孢子虫中缺失的线粒体的线索。他们用抗体追踪了一种叫做Hsp70的蛋白质，这种蛋白质存在于所有的线粒体中。研究人员将这些抗体连接到可以在电子显微镜下观察到的金粒子上，然后倾倒在小孢子虫细胞的组织培养物上。在8月22日期的《自然》杂志上，研究人员报道，所有的抗体－－也就是所有的Hsp70，都出现在一种极其微小的细胞器中。尽管这种细胞器体积远远小于线粒体，但它们与线粒体的膜系统一样，也有双层膜。

    Lucocq和他的研究小组认为，对这种蛋白质的跟踪定位结果表明，这种微小的细胞器过去就是线粒体，这暗示着小孢子虫并不象研究人员过去所认为的那样原始。经过无数代的荒废弃用，这些线粒体体积缩小，在细胞虫呈现出其它功能。尽管这些功能究竟是什么还是一个谜，但文章作者推测，他们在小孢子虫中发现的这种细胞器可能起着制造铁－硫簇的作用，铁－硫簇是许多蛋白质的重要组成成分。

    “这是一系列使我们重新审视有氧真核生物的代谢机制的重大发现其中的一环。”加拿大不列颠哥伦比亚大学的进化生物学家Patrick Keeling评价道。他认为，进一步研究可能会发现其它微生物中被认为不存在的线粒体以及它们的新功能 。这项发现还有望产生治疗小孢子虫感染的新方法，艾滋病病人通常会遭受小孢子虫感染。

生物通摘译自SCIENCE NOW