Hipótese de Eócitos - Eocyte hypothesis
| Cariota | |
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| Ignicoccus hospitalis (e seu simbionte Nanoarchaeum equitans ) | |
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| (não classificado): |
Cariota
Lake et al. 1988
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| Domínio e Regnum | |
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| Sinônimos | |
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A hipótese dos Eócitos é uma classificação biológica que indica que os eucariotos surgiram dentro da Crenarchaeota procariótica (anteriormente conhecida como eócitos), um filo dentro das arquéias . Esta hipótese foi originalmente proposta por James A. Lake e colegas em 1984 com base na descoberta de que as formas dos ribossomos na Crenarchaeota e nos eucariotos são mais semelhantes entre si do que as bactérias ou o segundo filo principal de arquéias, o Euryarchaeota .
Introdução
A hipótese do eócito ganhou considerável atenção após sua introdução devido ao interesse em determinar a origem da célula eucariótica. Esta hipótese está principalmente em contraste com o sistema de três domínios introduzido por Carl Woese em 1977. Evidências adicionais que apóiam a hipótese dos eócitos foram publicadas na década de 1980, mas apesar das evidências bastante inequívocas, o suporte diminuiu em favor do sistema de três domínios.
Avanços genômicos
Com os avanços da genômica , a hipótese dos eócitos teve um renascimento a partir de meados dos anos 2000. À medida que mais genomas arqueanos foram sequenciados, numerosos genes que codificam para características eucarióticas foram descobertos em vários filos arqueanos, aparentemente fornecendo suporte para a hipótese de eócitos. Pesquisas baseadas em proteômica também encontraram dados de apoio com o uso do fator de alongamento 1-α ( eEF-1 ), uma proteína doméstica comum, para comparar a homologia estrutural entre linhagens eucarióticas e arqueanas. Além disso, outras proteínas foram sequenciadas por proteômica com estruturas homólogas em proteínas de choque térmico encontradas em eucariotos e arquéias. A estrutura dessas proteínas de choque térmico foi identificada por meio de cristalografia de raios-X para encontrar a estrutura tridimensional das proteínas. Essas proteínas, no entanto, têm finalidades diferentes, já que a proteína de choque térmico de eucariotos é uma parte do complexo T, enquanto a proteína de choque térmico de archaeal é uma acompanhante molecular. Isso cria um problema com a homologia de sequência observada entre proteínas de choque térmico de 70 quilodaltons em eucariotos e bactérias gram negativas.
Estudos
Além da origem Crenarchaeal dos eucariotos, alguns estudos sugeriram que os eucariotos também podem ter se originado nos Thaumarchaeota .
Foi proposto um superfilo - TACK - que inclui os Thaumarchaeota , Crenarchaeota e outros grupos de arquéias, de modo que esse superfilo pode estar relacionado à origem dos eucariotos. É visto que os eucariotos compartilham um grande número de proteínas com membros do superfilo TACK e que essas arquéias complexas podem ter tido habilidades de fagocitose rudimentares para engolfar bactérias.
Como resultado da análise metagenômica de material encontrado próximo a fontes hidrotermais , outro superfilo - Asgard - foi nomeado e proposto para ser mais relacionado ao eucarioto original e um grupo irmão do TACK mais recentemente. Asgard consiste nos filos Lokiarchaeota (encontrados primeiro), Heimdallarchaeota (possivelmente relacionado mais próximo dos eucariotos) e outros.
Raiz da árvore de eócitos
A raiz da árvore de eócitos pode estar localizada no Mundo do RNA ; ou seja, o organismo raiz pode ter sido um ribócito (também conhecido como Ribocell). Para DNA celular e manipulação de DNA, um cenário "fora do vírus" foi proposto: ou seja, o armazenamento de informações genéticas no DNA pode ter sido uma inovação realizada por vírus e posteriormente entregue aos ribócitos duas vezes, uma vez que os transformava em bactérias e uma vez que os transformava em archaea.
Embora os vírus arquea não sejam tão estudados quanto os fagos bacterianos , acredita-se que os vírus dsDNA levaram à incorporação do genoma viral nos genomas das arquéias. A transdução de material genético por meio de um vetor viral levou a um aumento da complexidade das células pré-eucarióticas. Todas essas descobertas não alteram a árvore de eócitos como dada aqui, em princípio, mas examinam uma resolução mais alta dela.
Argumentos contra
Devido às semelhanças encontradas entre os eucariotos e as arquéias e bactérias, acredita-se que a principal fonte da variação genética seja a transferência horizontal de genes. A transferência horizontal de genes explica por que as sequências de archaea são encontradas em bactérias e as sequências bacterianas em archaea. Isso poderia explicar por que os fatores de alongamento encontrados em arquéias e eucariotos são tão semelhantes que os dados atualmente disponíveis estão obscurecidos como transferência horizontal de genes, transferência vertical de genes ou endossimbiose e podem estar por trás da similaridade da sequência do gene. A hipótese do eócito também apresenta problemas devido à teoria endossimbiótica , com a arquea sendo capaz de fagocitar bactérias para a formação de organelas ligadas à membrana. Acredita-se que esses procariontes ancestrais começaram a ter relações ectossimbióticas com outros procariontes e gradualmente engolfaram esses simbiotes através das protrusões da membrana celular.
Embora dados mais recentes forneçam evidências a favor da relação entre eucariotos e Crenarchaeota por meio da análise de fatores de alongamento, a experimentação anterior com fatores de alongamento forneceu evidências contra tal relação. Hasegawa et al. usa esses fatores de alongamento para mostrar que os eucariotos e as arqueobactérias estão mais intimamente relacionados do que as arqueobactérias e as eubactérias do que é explicado neste sistema de 2 árvores.
Hipótese concorrente
Uma hipótese concorrente é que os procariotos evoluíram para prosperar em temperaturas mais altas para escapar dos vírus por meio da hipótese termorredutiva; no entanto, isso não leva em consideração o surgimento dos eucariotos e apenas leva em consideração as origens procariotas. No entanto, a diminuição na complexidade de uma origem mais complexa é a base da evolução redutiva onde ocorre uma relação comensal, enquanto essa redução explicada na hipótese de termorredução usa uma relação parasitária com vírus para explicar o movimento de pré-eucariotos complexos para um ambiente mais hostil; sendo as fontes hidrotermais do fundo do oceano.