hrvatski

Organizacija i evolucija genoma kloroplasta

Kloroplasti su organeli biljnih stanica čija je glavna uloga provođenje fotosintetskih procesa, a nastali su endosimbiotskim događajem između autotrofne bakterije i eukariotskog pretka koji je sadržavao mitohondrij. Zbog svog prokariotskog porijekla, kloroplasti i danas sadrže brojne osobine karakteristične za prokariotske organizme, a među najbitnijima je genom kloroplasta. U ovom seminarskom radu predstavljen je sadržaj genoma kloroplasta i osnovni genetički mehanizmi koji se događaju u kloroplastima. Struktura gena i regulacija ekspresije gena kloroplasta uvelike sliči onoj kod prokariota, ali tijekom evolucije je kloroplastni genom dobio i brojne karakteristike eukariotskog genoma, zbog čega predstavlja kimerni genetički sustav. Tijekom evolucije, kloroplastni genom pretrpio je veliku redukciju u veličini i danas je sveden na veličinu plazmida. Redukcija sadržaja kloroplastnog genoma posljedica je prijenosa gena iz kloroplasta u jezgrin genom, prilikom čega je jezgrina kopija gena zamijenila kloroplastnu koja je vremenom postala nefunkcionalna. Posljedično, kloroplastni proteini sintetizirani u citosolu usmjeravaju se u kloroplast specifičnim signalnim sekvencama ili dobivaju nove funkcije koje mogu obavljati u citosolu ili mitohondriju. Time je kloroplastni genom povećao kompleksnost eukariotskih stanica i doveo do funkcionalnih noviteta koji su omogućili bolja selekcijska svojstva. U algama i nižim biljkama sadržaj kloroplastnog genoma je velik i odmicanjem prema odvedenijim linijama biljaka bilježi se sve veća redukcija kloroplastnog genoma. No, postavlja se pitanje zašto nije došlo do potpune redukcije kloroplastnog genoma, što pokušavaju objasniti brojne teorije, od kojih nijedna zasad u potpunosti nije uspjela razjasniti fenomen zadržavanja više odvojenih genetičkih sustava u jednoj stanici, što ostavlja prostor za daljnja istraživanja koja će bolje rasvijetliti evolucijski značaj kloroplastnog genoma.

kloroplast, genom, evolucija

nije evidentirano