Náttúrufræðingurinn - 2005, Page 26

Náttúrufræðingurinn
2. mynd. rRNA-sameind úr Escherichia
coli. Tvívíð bygging sameindarinnar er
sýnd.
Ekki eru allir sammála um að
snyrtileg flokkun á grundvelli
rRNA-raða réttlæti þrískiptingu
lífheims. Þróunarfræðingurinn Emst
Mayr hefur t.d. mótmælt þessari
flokkun og skrifað snarpa grein máli
sínu til stuðnings.6 Hann vill að
menn haldi sig við tvískiptinguna í
dreifkjörnunga og heilkjörnunga
enda sé frumuskipulag raunbaktería
og fombaktería í aðalatriðum það
sama. Woese7hefur andmælt og svo
er að sjá sem þrískiptingin sé búin að
festa sig í sessi innan líffræðinnar.
Það er líka fleira ólíkt með raun-
bakteríum og fornbakteríum en
rRNA-raðimar.
ÓLÍK VELDI
Athugum samt fyrst það sem sér-
staklega er líkt með raunbakteríum
og fombakteríum og skilur hvorar
tveggja frá heilkjömungum. Hvor-
ugar hafa frumukjama umlukinn
himnu né heldur innhimnukerfi.
Þær hafa heldur ekki himnubundin
fmmulíffæri á borð við hvatbera og
grænukom heilkjömunga (3. mynd).
Reyndar eru þessi frumulíffæri talin
afkomendur dreifkjörnunga sem
endur fyrir löngu tóku upp samlífi
með heilkjarnafrumum eða fyrir-
rennurum þeirra.
Litningaskipulag raunbaktería og
fombaktería er svipað. Litningurinn
er yfirleitt einn og hringlaga en oft
eru að auki í umfryminu litlar
hringlaga DNA-sameindir, plasmíð,
sem eftirmyndast óháð litningnum.
Hjá báðum er genum oft skipað í
genagengi sem umrituð em samfellt
yfir í mRNA. Allt er þetta ólíkt í
heilkjamafrumum. Þær hafa fleiri en
einn litning í himnuluktum fmmu-
kjama, oft marga. Litningamir eru
ævinlega línulegir og hvert gen er
yfirleitt umritað út af fyrir sig. Prótín
eru mikilvægur hluti af byggingu
litninganna en í dreifkjörnungum
eru litningarnir gerðir úr nöktu
DNA sem viss prótín geta þó tengst.
Frumur heilkjörnunga skipta sér
með mítósuskiptingu, sem er óþekkt
hjá dreifkjömungum.
En hvað er það auk rRNA-rað-
anna sem einkum greinir forn-
bakteríur frá raunbakteríum? Fyrst
skal nefna ytra borð frumunnar.
Fornbakteríur vantar alveg fjöl-
sykru- og peptíðflókann múrín sem
einkennir frumuveggi raunbaktería
og í fmmuhimnu hafa þær etertengd
kolvetni sem fyrirfinnast ekki hjá
raunbakteríum. Ekki er síður at-
hyglisverður sá munur sem er á
umritunarkerfum fornbaktería og
raunbaktería. Umritunarensím forn-
baktería, RNA-fjölliðarinn, er líkt og
fjölliðarar heilkjörnunga settur
saman úr um 10 ólíkum undirein-
ingum. RNA-fjölliðari raunbaktería
er hins vegar mun einfaldari, undir-
einingarnar einungis af fjórum
gerðum.8 Reyndar em tvær stórar
undireiningar sameiginlegar með
RNA-fjölliðurum allra veldanna.
Rót umritunarkerfa veldanna virðist
því sú sama. Þetta bendir til þess að
umritun hafi farið fram í sameigin-
legum forföður allra núlifandi líf-
vera og að DNA hafi því verið erfða-
efni hans. Fombakteríur standa líka
nær heilkjömungum en raunbakt-
eríum, bæði hvað varðar gerð stýril-
svæða framan við gen og skyldleika
prótína sem þörf er á við upphaf
umritunar. Þannig nota þær tvo
upphafsþætti umritunar (prótínin
TBP og TFB) sem samsvara nauð-
synlegum upphafsþáttum heil-
kjamafrumna en eiga sér enga hlið-
stæðu í raunbakteríum.8'9
Prótínmyndunarkerfið er aftur á
móti í meginatriðum það sama í
veldunum þremur. Þróun þess
hefur því verið komin mjög langt á
veg þegar leiðir skildi.10 Frávik em
þó hvað snertir upphafsþætti prótín-
myndunar (prótín), sem em greini-
lega skyldir í fombakteríum og heil-
kjörnungum en ólíkir í raunbakt-
eríum. en ólíkir í raunbakteríum.8,11
Eftirmyndunarkerfi veldanna
Heilkjamafruma
o Dreifkjörnungur
I_______I
10 nm
3. mynd. Samanburður á dreifkjarnafrumu og heilkjarnafrumu úr dýri. Litningar eru
ekki sýndir. Yfirborð dreifkjarnafrumunnar ber einkenni raunbaktería.
96