Apakah Ibu Penyumbang Semua Mitokondria Tubuh Kita?

Sumber: www.khanacademy.org

Sifat

Mitokondria memiliki DNA tersendiri, yang dikenal sebagai mtDNA (DNA mitokondria). mtDNA berpilin ganda, sirkuler, dan tidak terlindungi membran (prokariotik). Karena memiliki ciri seperti DNA bakteri, berkembang teori yang cukup luas dianut, yang menyatakan bahwa mitokondria dulunya merupakan makhluk hidup independen yang kemudian bersimbiosis dengan organisme eukariotik. Teori ini dikenal dengan teori endosimbiosis.

Asal Muasal Mitokondria

Beberapa sel tertua di dunia adalah organisme uniseluler yang disebut bakteri. Bukti fosil menunjukkan tumpukan bakteri dulunya menyelimuti bumi yang masih baru. Beberapa mulai membuat makanan sendiri dengan karbon dioksida (CO2) di atmosfir dan energi yang didapat dari matahari. Proses (disebut sebagai fotosintesis) memproduksi oksigen untuk mengganti atmosfir bumi.

Ratusan hingga ribuan tahun kemudian, makhluk hidup baru yang membutuhkan oksigen untuk hidup mulai bermunculan.

Secara fisik dan wujud, tidak ada bukti yang menyatakan mitokondria dan kloroplas dulunya adalah sel bakteri primitif. Namun, hal ini dapat dibuktikan dengan ditemukannya teori endosymbiosis. Teori ini dinamakan teori endosymbiosis karena simbiosis terjadi ketika dua spesies berbeda memperoleh untung dari kehidupan bersama. Ketika satu organisme hidup di dalam organisme lain, ini disebut endosymbiosis. Teori endosymbiosis menjelaskan bagaimana sel inang besar dan bakteri yang ditelan (ingesti) bisa menjalin ketergantungan satu sama lain untuk keberlangsungan, yang berujung pada hubungan permanen.

Saat ini, ada dua jenis teori endosymbiosis berkaitan dengan asal muasal mitokondria. Mereka berbeda dalam hal asumsi mengenai asal inang, kemampuan fisiologi hasil endosimbion mitokondria, dan jenis-jenis interaksi ekologi yang berujung pada penggabungan fisik yang dialami inang dan mitokondria dengan jalinan simbiosis.

Argumen yang pertama, inang yang menelan mitokondria adalah nucleus anaerobik -- berisi sel, sepenuhnya eukariot, yang mampu menelan mitokondria via fagositosis

Sumber : www.nature.com

Pandangan ini dikaitkan dengan ide bahwa mitokondria yang di-endosimbiosis adalah aeron obligat, mungkin mirip dengan fisiologi dan cara hidup spesies Rickettsiamodern; dan tujuan utama simbiosis ini mungkin berupa kemampuan si endosimbion untuk mendetoksifikasi oksigen untuk inang anaerob. Karena argument ini menganggap inangnya sudah berupa eukariota, argument ini tidak memperhatikan bahwa sel mitokondria ada di mana-mana. Dalam kata lain, berarti berasumsi bahwa semua keturunan inangnya, kecuali yang memperoleh mitokondria, menjadi punah. Aspek yang problematis adalah oksigen detoksifikasi, karena bentuk oksigen yang berbahaya untuk anaerob adalah spesies oksigen reaktif (ROS) seperti radikal superoksida (O2-). Pada eukariota, ROS diproduksi di mitokondria karena interaksi O2 dengan rantai transport electron mitokondria. Dalam hal ini, mitokondria tidak menyelesaikan masalah ROS, melainkan menciptakannya. Jadi, perlindungan dari O2tidak terlihat seperti manfaat hubungan simbiosis. Argumen ini juga tidak memperhatikan mitokondria anaerobik atau hidrogenosom, dan alasan tambahan harus ditambahkan untuk menjelaskan mengapa mitokondria anaerobik ditemukan di banyak garis keturunan, dan bagaimana mereka muncul dari leluhur yang memiliki ketergantungan oksigen

Argumen yang kedua beranggapan bahwa inang yang mendapat mitokondria adalah prokariota, sepenuhnya arkaebakteria. Pandangan ini dikaitkan dengan ide bahwa mitokondria kuno mampu beradaptasi dalam hal metabolism, anaerob fakultatif, mungkin mirip dengan fisiologi dan cara hidup Rhodobacteriales modern. Tujuan utama simbiosis mungkin untuk produksi H2 sebagai sumber energi dan electron bagai inang arkaebakteria

Sumber: learn.genetics.utah.edu

Bukti lain yang mendukung pernyataan mitokondria dan kloroplas berasal dari organisme bakteria primitive adalah mitokondria dan kloroplas memiliki kemiripan dengan sel bakteri. Keduanya memiliki DNA sendiri, yang terpisah dari DNA nucleus. Kedua organel juga menggunakan DNA mereka sendiri untuk mereproduksi banyak protein dan enzim yang dibutuhkan untuk kerja mereka.

Juga, kedua mitokondria dan kloroplas memiliki membran ganda, bukti bahwa keduanya tertelan (ingesti) oleh inang primitive. Kedua organel juga bereproduksi seperti bakteri, mereplikasi DNA mereka sendiri dan mengkontrol pembelahan sendiri.