جایگاه کوئینون در ارزیابی تکامل موجودات

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

چکیده

کوئینون ها گروه متنوعی از لیپیدهای متصل به غشا هستند که به عنوان ناقل در زنجیره ی انتقال الکترون عمل می کند و در تمام رده های موجودات زنده وجود دارد. مهمترین کلاس آنها یوبی کوئینون، پلاستوکوئینون، مناکوئینون می باشد. مناکوئینون فقط در باکتری ها و آرکاها وجود دارد. گروههای قطبی سر بیان کننده ی نوع کوئینون و عامل ایجاد تنوع می باشد. در آنالیز لیپیدهای غشایی، کوئینون ها یک پروفایل از ویژگی های تاکسونومیکی بر اساس واکنش زنجیره پلیمراز (PCR) را در بیومس میکروبی موجود در نمونه های محیطی ارائه می دهد. هدف از این پژوهش بررسی و مطالعه نقش کوئینون ها به عنوان مارکر در تکامل آرکی ها می باشد. از این رو شرایط اکسید – احیا و متابولیسم کنترل مهمی جهت حضور فراوانی و پیدایش کوئینون های خاص در میکروارگانیسم هاست. علاوه بر عملکرد کوئینون در زنجیره ی انتقال الکترون، در سازگاری غشا با تنش های محیطی نیز نقش دارند. حضور کوئینون های تنفسی در آرکا بیشترین بررسی دستاوردهای ژنتیکی را روی تاریخچه ی تکامل بیوسنتز کوئینون حمایت می کند. کوئینو نهای تنفسی به عنوان بیومارکر لیپیدی درک برهمکنش های میکروبی را فراهم می کند. از این رو بیوسنتز مناکوئینون در قدیمی ترین اجداد آرکا و باکتری ها وجود داشته است و پتانسیل رداکس کم مناکوئینون وجود اجداد قدیمی آرکا را در محیط احیایی تقویت می کند. در نتیجه ی توزیع تاکسونومیکی هترزژنوس، تنوع کوئینون ها در میان گونه های آرکایی دریچه ای را به سمت تاریخچه ی تکاملی بیوسنتز کوئینون فراهم کرده است با توجه به اختلاف ویژگیهای کوئینون ها در سویه های آرکایی، این تنوع می تواند مربوط به اختلاف ویژگی زیستگاه و استراتژی های سازش و متابولیسم باشد. بنابراین توزیع و تنوع ساختاری کوئینون ها در آرکاها اطلاعات تاکسونومیکی وسیعی را در بر دارد و بیومارکر بسیار بالقوه برای طبقه بندی آرکا در محیط و بررسی تکامل زنجیره ی انتقال الکترون  می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The role of quinones as biomarker in evolution of archaea

چکیده [English]

Quinones are a group of lipids linked to membrane and play as a electron carrier in electron transport chain of all creatures. The main classes of these compounds are ubiquinones, menaquinones and plastoquinones. Menaquinones exist in bacteria and archaea. Based on membrane lipid analysis and polymerase chain reaction, quinones introduce a special taxonomy profile in microbial biomass of environmental samples. The purpose of this study was the role of quinones as biomarker in evolution of archaea. Nowadays, oxidative reductive conditions considered as important factors in occur of quinones in microorganisms. In addition, function of quinones in electron transport chain associated to compatibility of membrane with environmental stresses. Therefore, quinones could be considered as biomarker lipids to investigate microbial interactions. In this regard, menaquinone synthesis existed in archaea and bacteria ancestors. This idea supported by low reductive potential of menaquione in archaeal ancestor. Therefore, variety of quinones in Archaea spp. Lead us to obtain more information concerning to evolution of Archaea. It means variety characters of quinones in Archaea spp. associated with their strategy for compatible and survival. Therefore, different structures of quinones in Archaea could give us valuable information concerning to archaeal taxonomy. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • quinones
  • Evolution
  • electron transport chain