Bacterial tail anchors can target to the mitochondrial outer membrane and to peroxisomes

Mitokondriler iç ve dış membranlar tarafından çevrili, çift membranlı organellerdir. Mitokondriler, kendi genetik materyali ve translasyon sistemi olan, benzersiz organellerdir. Buna rağmen, mitokondrinin evrimsel sürecinin bir sonucu olarak, mitokondri proteinlerinin çoğu sitoplazmada üretilir. Buna göre, ökaryotik hücrenin içinde bulunan endosimbiyont bir alfa-proteobakteri, mitokondriye dönüşmüş ve genlerinin büyük bir kısmını içinde bulunduğu hücrenin çekirdeğine aktararak genomik boyutunu azaltmıştır. Bunun gibi hücre çekirdeğinde sentezlenen mitokondri proteinleri mitokondriye ulaşmak için iç ve dış membranda bulunan translokazlara ihtiyaç duyarlar. Mitokondri dış membranında bulunan translokaz (TOM) kompleksinin membrana yerleşmesi için hali hazırda yerleşmiş TOM komplekslerine ihtiyaç olduğundan, bu proteinleri tekrar mitokondriye iletecek translokazın nasıl evrimleştiği hala tartışılmaktadır. Mitokondri translokasyon sisteminin muhtemel bakteriyel kökenlerini bulmak adına, daha önceden Escherichia coli proteomunda yapılmış bir incelemeden yola çıkarak, ilk translokonu oluşturup proteinlerin sitoplazmadan mitokondriye erişimini sağlamış olabilecek, kendi kendine membrana yerleşebilen, tail-anchored (TA) bakteriyel polipeptitlerle çalıştık. Gerçekten de, DUF883 ailesine ait ElaB ve YqjD proteinlerinin tahmin edilen TA sekansları Saccharomyces cerevisiae tomurcuklanan maya türünün mitokondri dış membranına yerleşip entegre oldular. Buna ek olarak bakteriyel YgiM proteinin TA sekansının da maya peroksizomlarına yerleştiğini gözlemledik. Bu sonuçlar ökaryotik hücrelerin yatay gen transferiyle edindikleri bakteriyel proteinlere ait membran entegrasyon sinyallerini işleyebildiklerini kanıtlayıp, mitokondri protein translokasyonunun ilk etapta TA proteinler tarafından sağlandığı senaryosunu önermemizi sağlamaktadır.