विषय
चार अरब साल पहले, पृथ्वी पर जीवन के पहले रूप दिखाई दिए, और ये सबसे शुरुआती बैक्टीरिया थे। ये जीवाणु समय के साथ विकसित हुए और अंततः आज देखे गए जीवन के कई रूपों में विभाजित हो गए। बैक्टीरिया जीवों के समूह से संबंधित हैं जिन्हें प्रोकैरियोट्स कहा जाता है, एकल-कोशिका वाले संस्थान जिनमें झिल्ली के साथ आंतरिक संरचनाएं नहीं होती हैं। जीवों के अन्य वर्ग यूकेरियोट्स हैं जिनके पास झिल्ली-बाउंड नाभिक और अन्य संरचनाएं हैं। माइटोकॉन्ड्रिया, जो सेल के लिए ऊर्जा प्रदान करते हैं, इन झिल्ली-बाउंड संरचनाओं में से एक हैं जिन्हें ऑर्गेनेल कहा जाता है। क्लोरोप्लास्ट पौधों की कोशिकाओं में ऑर्गेनेल हैं जो भोजन बना सकते हैं। ये दो अंग बैक्टीरिया के साथ बहुत आम हैं और वास्तव में उनसे सीधे विकसित हो सकते हैं।
अलग जीनोम
बैक्टीरिया अपने डीएनए को ले जाते हैं, अणु जिसमें जीन होते हैं, प्लास्मिड नामक परिपत्र घटकों में। माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट के पास प्लास्मिड जैसी संरचनाओं में अपना डीएनए होता है। इसके अलावा, बैक्टीरिया की तरह माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट के डीएनए, हिस्टोन नामक सुरक्षात्मक संरचनाओं से नहीं जुड़ते हैं जो डीएनए को बांधते हैं। ये ऑर्गेनेल अपने डीएनए बनाते हैं और अपने स्वयं के प्रोटीन को बाकी सेल से स्वतंत्र रूप से संश्लेषित करते हैं।
प्रोटीन संश्लेषण
बैक्टीरिया राइबोसोम नामक संरचनाओं में प्रोटीन बनाते हैं। प्रोटीन बनाने की प्रक्रिया एक ही एमिनो एसिड के साथ शुरू होती है, जो 20 सबयूनिट में से एक है जो प्रोटीन बनाते हैं। यह अमीनो एसिड शुरू करने वाला बैक्टीरिया में एन-फॉर्माइलमेथिओनिन और साथ ही माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट है। एन-फॉर्माइलमेथिओनिन एमिनो एसिड मेथियोनीन का एक अलग रूप है; बाकी कोशिकाओं राइबोसोम में बने प्रोटीन में एक अलग शुरुआत संकेत होता है - सादा मेथियोनीन। इसके अतिरिक्त, क्लोरोप्लास्ट राइबोसोम बैक्टीरिया राइबोसोम के समान होते हैं और कोशिकाओं राइबोसोम से भिन्न होते हैं।
प्रतिकृति
माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट बैक्टीरिया के प्रजनन की तरह ही खुद को बहुत अधिक बनाते हैं। यदि माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट एक सेल से हटा दिए जाते हैं, तो सेल इन ऑर्गेनेल को हटाए गए लोगों को बदलने के लिए और अधिक नहीं बना सकता है। जिस तरह से इन ऑर्गेनेल को दोहराया जा सकता है वह बैक्टीरिया द्वारा उपयोग की जाने वाली उसी विधि के माध्यम से है: बाइनरी विखंडन। बैक्टीरिया की तरह, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट आकार में बढ़ते हैं, अपने डीएनए और अन्य संरचनाओं की नकल करते हैं, और फिर दो समान जीवों में विभाजित होते हैं।
एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति संवेदनशीलता
माइटोकॉन्ड्रियल और क्लोरोप्लास्ट फ़ंक्शन एक ही एंटीबायोटिक दवाओं की कार्रवाई से समझौता करते हैं जो बैक्टीरिया के लिए समस्याएं पैदा करते हैं। एंटीबायोटिक्स जैसे स्ट्रेप्टोमाइसिन, क्लोरैम्फेनिकॉल और नियोमाइसिन बैक्टीरिया को मारते हैं, लेकिन वे माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट को भी नुकसान पहुंचाते हैं। उदाहरण के लिए, क्लोरैमफेनिकोल राइबोसोम पर कार्य करता है, कोशिकाओं में संरचनाएं जो प्रोटीन उत्पादन की साइट हैं। एंटीबायोटिक विशेष रूप से बैक्टीरिया राइबोसोम पर कार्य करता है; दुर्भाग्य से, यह माइटोकॉन्ड्रिया में राइबोसोम को भी प्रभावित करता है, डॉ। एलिसन ई। बार्नहिल और आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी कॉलेज ऑफ वेटरनरी मेडिसिन के सहयोगियों द्वारा 2012 के एक अध्ययन के निष्कर्ष और "एंटीमाइक्रोबियल एजेंट और कीमोथेरेपी" पत्रिका में प्रकाशित किया गया है।
एंडोसिम्बायोटिक सिद्धांत
क्लोरोप्लास्ट, माइटोकॉन्ड्रिया और बैक्टीरिया के बीच हड़ताली समानता के कारण, वैज्ञानिकों ने एक दूसरे के साथ अपने संबंधों को देखना शुरू कर दिया। बायोलॉजिस्ट लिन मार्गुलिस ने 1967 में एंडोसायबायोटिक सिद्धांत विकसित किया, जिसमें यूकेरियोटिक कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट की उत्पत्ति बताई गई। डॉ। मारगुलिस ने कहा कि माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट दोनों प्रोकैरियोटिक दुनिया में उत्पन्न हुए हैं। माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट वास्तव में खुद को प्रोकैरियोट करते थे, सरल बैक्टीरिया जो मेजबान कोशिकाओं के साथ संबंध बनाते थे। ये मेजबान कोशिकाएं प्रोकैरियोट थीं जो ऑक्सीजन युक्त वातावरण में रहने में असमर्थ थीं और इन माइटोकॉन्ड्रियल अग्रदूतों को संलग्न किया। इन मेजबान जीवों ने जहरीले ऑक्सीजन युक्त वातावरण में जीवित रहने के बदले अपने निवासियों को भोजन प्रदान किया। पादप कोशिकाओं से क्लोरोप्लास्ट जीवों से सायनोबैक्टीरिया के समान हो सकता है। क्लोरोप्लास्ट अग्रदूत पौधों की कोशिकाओं के साथ सहजीवन में रहने के लिए आया था क्योंकि ये जीवाणु अपने मेजबान को ग्लूकोज के रूप में भोजन प्रदान करते थे जबकि मेजबान कोशिकाएं रहने के लिए एक सुरक्षित स्थान प्रदान करती थीं।