hrvatski

Mitohondrijska genomika i energetski metabolizam Porifera

Spužve (Porifera) su jedna od najjednostavnijih skupina višestaničnih životinja, bez organskih sustava i pravih tkiva koje posjeduju Eumetazoa. Odlikuje ih ih izniman stanični motilitet i totipotentnost te sposobnost stalnog remodeliranja i regeneracije. Fosilni tragovi spužava nađenih u sedimentnim stijenama Arabijskog poluotoka datiraju iz kasnog Prekambrija, starosti 635-750 milijuna godina. Usprkos jednostavnoj građi, ustanovljena je iznenađujuća složenost genoma te velika sličnost između sačuvanih gena/proteina spužve i čovjeka. Bazalni položaj u filogenetskom stablu Metazoa i posjedovanje brojnih gena koji u odvedenim višestaničnim životinjama kodiraju važne proteine, sudionike fundamentalnih staničnih procesa, razlog su korištenja spužava kao modelnih organizama u brojnim molekularno-genetičkim studijama. Mitohondrije su organele specijalizirane za proizvodnju energije u eukariotskim stanicama, porijekla od endosimbiontskih -proteobakterija. Kod spužava su pretežito locirane oko kanala obloženih hoanocitama, gdje se odvija i najveća produkcija adenozin-trifosfata (ATP). Mitohondrijski geni se intenzivno koriste u populacijsko-genetičkim studijama i filogenetskim analizama zbog visoke stope nukleotidnih promjena posebno prisutnih u mitohondrijskim genomima životinja. Postoje značajne razlike u arhitekturi mitohondrijskih genoma i sastavu gena. Istraživanjem mitohondrijske DNA (mtDNK) najjednostavnijih višećelijskih organizama stječu se nove spoznaje o ranim fazama evolucije mitohondrijskih genoma. S obzirom na kompaktnost u organizaciji genoma, reduciran genski sastav, odsustvo introna i sačuvanost u redoslijedu gena, mtDNA Porifera pokazuje obilježja mitohondrijskog genoma karakterističnog za mnogostanične životinje. No, mtDNA spužava pokazuje i nekoliko ancestralnih odlika, poput prisustva dodatnih gena (atp9), brojnih i dugih intergenskih regija, minimalno izmijenjenog genetičkog koda te strukture gena za rRNA i tRNA sličnih onima iz bakterija. Stoga je evidentno evolucija tipičnog animalnog mitohondrijskog genoma višestupanjski proces, gdje je do postizanja kompaktnosti u organizaciji genoma i smanjivanja broja gena došlo prije redukcije tRNA i rRNA struktura i uvođenja daljih promjena u upotrebi genetičkog koda.

Porifera; mitohondrijska DNA (mtDNA); genomika; evolucija

nije evidentirano