MISTLETEO EROPA, TANAMAN PRASIT YANG DIKATAKAN OLEH AHLI BIOLOGI

Mistletoe Eropa (album Viscum) adalah tanaman yang direndam dalam asosiasi kuno dengan druid dan cerita rakyat Eropa Utara dan sejak abad ke-18, telah identik dengan ciuman pada waktu Natal. Tanaman ini adalah hemiparasit (tanaman parasit yang mampu melakukan fotosintesis), menempel ke pohon dan mengekstrak air dan nutrisi dari mereka. Sekarang, dua penelitian baru, yang diterbitkan dalam jurnal Current Biology, menunjukkan bahwa gaya hidup parasit mistletoe telah menyebabkan spesies tersebut mengalami kekalahan evolusioner yang mengejutkan.

The mistletoe Eropa (album Viscum). Kredit gambar: Etienne Meyer.

Dua tim peneliti - salah satunya dipimpin oleh Dr. Etienne Meyer dari Institut Fisiologi Molekuler Max Planck Plant dan yang lainnya oleh Dr. Hans-Peter Braun dari Leibniz Universität Hannover - menemukan bahwa mistletoe Eropa telah berevolusi dengan cara yang membuatnya unik di antara organisme multisel.

Tanaman ini tidak memiliki komponen kunci dari mesin seluler organisme lain bergantung untuk mengubah glukosa menjadi molekul energi pembawa ATP.

“Kehilangan kapasitas pernafasan sebelumnya telah diamati hanya pada eukariota uniseluler, yang mengarah ke gaya hidup parasit atau simbiotik. Kami melaporkan kasus pertama dari eukariota multisel yang kehilangan sebagian besar kapasitas pernapasannya, ”kata Dr. Meyer.

“Tidak ada contoh yang diketahui bahwa kehidupan tanpa kompleks mitokondria I dimungkinkan dalam eukariota multiseluler. Jadi, kami benar-benar terkejut menyadari bahwa album Viscum hidup tanpa kompleks ini, ”Dr. Braun menambahkan.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa genom di dalam powerhouses seluler yang dikenal sebagai mitokondria spesies Viscum telah kehilangan gen yang mengkodekan subunit kompleks I. Itu adalah yang pertama di antara multiseluler eukariota. Tapi itu bukan bukti bahwa mistletoe tidak memiliki kompleks sama sekali.

Ada kemungkinan bahwa gen penyandi kompleks saya telah dipindahkan dari mitokondria ke genom nuklir.

Namun demikian, temuan itu menarik perhatian para peneliti. Tanpa mengetahui satu sama lain, mereka memutuskan untuk melihat lebih dekat.

Dr. Braun dan rekan penulis menemukan bukti biokimia bahwa mitokondria mistletoe Eropa sama sekali tidak memiliki kompleks I. Mereka juga telah sangat mengurangi jumlah kompleks II dan V.

Pada saat yang sama, kompleks III dan IV membentuk apa yang mereka gambarkan sebagai 'superkompleks pernapasan yang sangat stabil.'

Hasil tim menawarkan bukti biokimia bahwa gen yang menyandi subunit kompleks saya belum ditransfer ke genom nuklir dan bahwa kompleks pernafasan ini memang tidak dirakit. Sebagai akibatnya, seluruh rantai pernafasan seluruh pabrik diperbaiki.

Meyer dan rekan penulis menemukan bahwa mereka tidak dapat mendeteksi aktivitas apa pun dari kompleks I atau subunit proteinnya.

Mereka menemukan bahwa tingkat kompleks IV dan enzim yang mensintesis ATP hadir pada konsentrasi 5 kali lipat lebih rendah daripada yang lain yang diteliti di laboratorium. Enzim metabolik penting lainnya terdeteksi pada tingkat yang lebih tinggi.

Temuan ini menambah bukti bahwa fungsi mitokondria dalam mistletoe parasit telah mengalami 'penyesuaian ekstrim' selama masa evolusi.

"Selama jutaan tahun evolusi, mistletoe telah merombak cara itu menghasilkan energi pada tingkat molekuler," kata Andrew Maclean, dari John Innes Center dan University of East Anglia.

"Kami menindaklanjuti penelitian sebelumnya yang menunjukkan gen yang bertanggung jawab untuk menghasilkan kompleks saya hilang, tetapi kami pikir mereka mungkin telah pindah ke bagian lain dari genom."

“Kami tercengang mengetahui bahwa mistletoe telah berhasil membuang bagian-bagian mesin metabolik yang dianggap penting untuk semua organisme multiseluler. Tapi mungkin karena mistletoe adalah parasit dan mendapat banyak nutrisi dari inangnya maka tidak perlu kapasitas respirasi yang tinggi. ”