Nguyễn Tất Lượng
Junior Member
THUYẾT NỘI CỘNG SINH - ENDOSYMBIOTIC THEORY
Thuyết nội cộng sinh liên quan đến nguồn gốc của ty thể và thể hạt (thể hạt có chứa diệp lục a và b gọi là lục lạp, một số thể hạt khác được gọi là cyanelle và rhodoplast), hai trong số những bào quan của tế bào sinh vật nhân chuẩn. Theo thuyết này, những bào quan đó có nguồn gốc từ những sinh vật nhân sơ Prokaryotic sống bên trong các tế bào nhân chuẩn Eukaryotic như một sinh vật cộng sinh ở bên trong (nội cộng sinh). Nói cách khác, thuyết nội cộng sinh đưa ra giả thuyết là những tế bào nhân chuẩn xuất hiện lần đầu tiên khi một tế bào nhân sơ bị hấp thụ vào trong một tế bào khác mà không bị tiêu hoá. Giả thuyết này cũng mặc nhận rằng ty thể tiến hoá từ một nhóm vi khuẩn hiếu khí (có lẽ là Proteobacteria, có liên quan đến trùng rận rickettsias), và cho rằng lục lạp tiến hoá từ một loài vi khuẩn lam nội cộng sinh (sinh vật nhân nguyên thuỷ quang tự dưỡng). Bằng chứng của thuyết này đã thuyết phục được hầu hết các nhà khoa học và ngày nay đang được chấp nhận một cách rộng rãi.
Thuyết nội cộng sinh lần đầu tiên được đưa ra bởi Andreas Schimper vào năm 1883. Ý tưởng cho rằng thể hạt có nguồn gốc từ nội cộng sinh bào lần đầu tiên được đưa ra bởi Konstantin Mereschokowsky năm 1905, và một ý tưởng tương tự đối với ty thể cũng được đưa ra bởi Ivan Wallin khoảng những năm 1920. Những ý tưởng này sau đó được Henry Ris khôi phục lại, dựa phần lớn trên những khám phá về việc chúng có chứa DNA. Nhưng thuyết này nhanh chóng bị lãng quên do thời đó người ta quan niệm rằng ty thể không có DNA, điều đã bị chứng minh là sai vào những năm 1960.
Giả thuyết nội cộng sinh về sau đã được bổ sung và phổ biến bởi Lynn Margulis. Trong tác phẩm nghiên cứu của bà năm 1981 có tên “Symbiosis in Cell Evolution” (tạm dịch là Cộng sinh trong quá trình tiến hoá tế bào), bà đã chứng minh rằng những tế bào nhân chuẩn có nguồn gốc từ một tập hợp các thực thể tương tác với nhau, bao gồm những vi khuẩn xoắn nội cộng sinh đã phát triển trong tiên mao và tiêm mao của tế bào sinh vật nhân chuẩn. Mãi cho đến gần đây, giả thuyết cuối cùng này cũng chưa nhận được nhiều sự công nhận, bởi vì tiên mao (còn gọi là roi) không có DNA và không thể hiện sự tương đồng về cấu trúc cực của tế bào sinh vật nhân sơ. Tuy nhiên, đến năm 2005, Okamato và Inouye đã tìm ra vỏ của một tập đoàn trùng roi dị dưỡng đang bắt một tảo lục đơn bào tự dưỡng, tế bào tảo mất roi và lớp vỏ bọc của nó trong khi tế bào chứa nó lại có khả năng quang hợp và di chuyển về phía ánh sáng. Kết quả in vitro này minh hôạch việc các nhân tố nội cộng sinh không cần phải có AND thì tự nó cũng được gắn vào tế bào chứa - một nhân tố đơn bào có thể được tách ra và tái chuyên hoá về chức năng trên cơ sở sự thực bào.
Theo như Margulis và Sagan (1996) “Sự sống không tiếp quản trái đất bằng đấu tranh mà bằng hợp tác”, và quan điểm của Darwin về tiến hoá được thúc đẩy bởi sự đấu tranh là chưa hoàn chỉnh. Tuy nhiên, các nhà khoa học khác thì lại chứng minh rằng thành phần nội cộng sinh mang đặc điểm ký sinh nhiều hơn là cộng sinh.
Khả năng Peroxisome có thể có nguồn gốc nội cộng sinh cũng đang được nghiên cứu, mặc dù chúng không có DNA. Christian de Duve cho rằng chúng có thể đã từng là những nội cộng sinh bào đầu tiên, cho phép tế bào có thể chống chịu được sự ra tăng một lượng lớn oxy phân tử tự do trong bầu khí quyển trái đất. Tuy nhiên, nó dường như được tạo nên cái gọi là “de novo”, mâu thuẫn với giả thuyết chúng có nguồn gốc cộng sinh.
Các bạn thấy thuyết này thế nào? Chúng ta cùng trao đổi về thuyết này nhé. Mục tiêu là hiểu rõ hơn sự hình thành tế bào nhân chuẩn và những vấn đề liên quan.
Thuyết nội cộng sinh liên quan đến nguồn gốc của ty thể và thể hạt (thể hạt có chứa diệp lục a và b gọi là lục lạp, một số thể hạt khác được gọi là cyanelle và rhodoplast), hai trong số những bào quan của tế bào sinh vật nhân chuẩn. Theo thuyết này, những bào quan đó có nguồn gốc từ những sinh vật nhân sơ Prokaryotic sống bên trong các tế bào nhân chuẩn Eukaryotic như một sinh vật cộng sinh ở bên trong (nội cộng sinh). Nói cách khác, thuyết nội cộng sinh đưa ra giả thuyết là những tế bào nhân chuẩn xuất hiện lần đầu tiên khi một tế bào nhân sơ bị hấp thụ vào trong một tế bào khác mà không bị tiêu hoá. Giả thuyết này cũng mặc nhận rằng ty thể tiến hoá từ một nhóm vi khuẩn hiếu khí (có lẽ là Proteobacteria, có liên quan đến trùng rận rickettsias), và cho rằng lục lạp tiến hoá từ một loài vi khuẩn lam nội cộng sinh (sinh vật nhân nguyên thuỷ quang tự dưỡng). Bằng chứng của thuyết này đã thuyết phục được hầu hết các nhà khoa học và ngày nay đang được chấp nhận một cách rộng rãi.
Thuyết nội cộng sinh lần đầu tiên được đưa ra bởi Andreas Schimper vào năm 1883. Ý tưởng cho rằng thể hạt có nguồn gốc từ nội cộng sinh bào lần đầu tiên được đưa ra bởi Konstantin Mereschokowsky năm 1905, và một ý tưởng tương tự đối với ty thể cũng được đưa ra bởi Ivan Wallin khoảng những năm 1920. Những ý tưởng này sau đó được Henry Ris khôi phục lại, dựa phần lớn trên những khám phá về việc chúng có chứa DNA. Nhưng thuyết này nhanh chóng bị lãng quên do thời đó người ta quan niệm rằng ty thể không có DNA, điều đã bị chứng minh là sai vào những năm 1960.
Giả thuyết nội cộng sinh về sau đã được bổ sung và phổ biến bởi Lynn Margulis. Trong tác phẩm nghiên cứu của bà năm 1981 có tên “Symbiosis in Cell Evolution” (tạm dịch là Cộng sinh trong quá trình tiến hoá tế bào), bà đã chứng minh rằng những tế bào nhân chuẩn có nguồn gốc từ một tập hợp các thực thể tương tác với nhau, bao gồm những vi khuẩn xoắn nội cộng sinh đã phát triển trong tiên mao và tiêm mao của tế bào sinh vật nhân chuẩn. Mãi cho đến gần đây, giả thuyết cuối cùng này cũng chưa nhận được nhiều sự công nhận, bởi vì tiên mao (còn gọi là roi) không có DNA và không thể hiện sự tương đồng về cấu trúc cực của tế bào sinh vật nhân sơ. Tuy nhiên, đến năm 2005, Okamato và Inouye đã tìm ra vỏ của một tập đoàn trùng roi dị dưỡng đang bắt một tảo lục đơn bào tự dưỡng, tế bào tảo mất roi và lớp vỏ bọc của nó trong khi tế bào chứa nó lại có khả năng quang hợp và di chuyển về phía ánh sáng. Kết quả in vitro này minh hôạch việc các nhân tố nội cộng sinh không cần phải có AND thì tự nó cũng được gắn vào tế bào chứa - một nhân tố đơn bào có thể được tách ra và tái chuyên hoá về chức năng trên cơ sở sự thực bào.
Theo như Margulis và Sagan (1996) “Sự sống không tiếp quản trái đất bằng đấu tranh mà bằng hợp tác”, và quan điểm của Darwin về tiến hoá được thúc đẩy bởi sự đấu tranh là chưa hoàn chỉnh. Tuy nhiên, các nhà khoa học khác thì lại chứng minh rằng thành phần nội cộng sinh mang đặc điểm ký sinh nhiều hơn là cộng sinh.
Khả năng Peroxisome có thể có nguồn gốc nội cộng sinh cũng đang được nghiên cứu, mặc dù chúng không có DNA. Christian de Duve cho rằng chúng có thể đã từng là những nội cộng sinh bào đầu tiên, cho phép tế bào có thể chống chịu được sự ra tăng một lượng lớn oxy phân tử tự do trong bầu khí quyển trái đất. Tuy nhiên, nó dường như được tạo nên cái gọi là “de novo”, mâu thuẫn với giả thuyết chúng có nguồn gốc cộng sinh.
Các bạn thấy thuyết này thế nào? Chúng ta cùng trao đổi về thuyết này nhé. Mục tiêu là hiểu rõ hơn sự hình thành tế bào nhân chuẩn và những vấn đề liên quan.
Cảm ơn bạn Cao Xuân Hiếu đã gửi cho bài viết đó. Tôi đã đọc nhưng vẫn hơi lơ mơ. Vì tiếng Anh có hạn mà
