Door John Brennan | Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Afbeeldingscredits:LennartK/iStock/GettyImages

Terwijl eencellig leven – eencellige organismen zoals bacteriën en amoeben – de overgrote meerderheid van de biodiversiteit op aarde vormt, zijn alle bekende dieren, planten, schimmels en veel protisten meercellig en bestaan ze uit talrijke gespecialiseerde cellen. Hoewel ze qua organisatie en complexiteit verschillen, vertrouwen beide levensvormen op dezelfde fundamentele genetische machinerie en delen ze cruciale cellulaire structuren.

Organellen en cellulaire architectuur

De meeste meercellige organismen zijn eukaryoten:hun DNA bevindt zich in een membraangebonden kern, en ze bevatten doorgaans een verscheidenheid aan organellen – mitochondriën, endoplasmatisch reticulum, Golgi-apparaat en meer – die cellulaire functies in compartimenten verdelen. Sommige eencellige eukaryoten, zoals amoeben, bezitten deze structuren ook, terwijl prokaryotische eencellige organismen – met name bacteriën – geen kern en membraangebonden organellen hebben, wat resulteert in kleinere, eenvoudigere cellen. Bijgevolg correleert meercelligheid bijna altijd met de eukaryotische complexiteit, maar eencelligheid omvat zowel prokaryotische als eukaryotische koninkrijken.

Cellulaire differentiatie en samenwerking

In meercellige organismen ondergaan cellen differentiatie, waarbij ze verschillende rollen aannemen (bijvoorbeeld spieren, zenuwen, huid) om weefsels en organen te bouwen. Deze specialisatie maakt een ingewikkelde arbeidsverdeling en een efficiënte organismefunctie mogelijk. Eencellige organismen daarentegen moeten alle noodzakelijke functies binnen één cel vervullen, hoewel ze opmerkelijke coördinatie kunnen vertonen. Bacteriekolonies gebruiken bijvoorbeeld quorum-sensing (een chemisch signaalmechanisme) om genexpressie en gedrag te synchroniseren zodra een kritische bevolkingsdichtheid is bereikt.

De Universele Genetische Code

Ondanks grote verschillen in vorm deelt al het leven een vrijwel universele genetische code. DNA-sequenties die coderen voor eiwitten van de ene soort kunnen in een andere soort worden ingevoegd – of het nu een mens of een amoebe is – en produceren dezelfde aminozuursequentie, wat een gemeenschappelijk evolutionair erfgoed onderstreept. Deze universaliteit levert overtuigend bewijs voor afstamming van een gedeelde voorouder en dient als hoeksteen van de moderne moleculaire biologie.

Gedeelde mobiele basis

Zowel eencellige als meercellige organismen beschikken over:

• Fosfolipidedubbellaagse membranen met ingebedde eiwitten en sterolen, hoewel de specifieke moleculen variëren.
• Transcriptie van DNA in RNA gevolgd door vertaling van RNA in eiwitten via ribosomen.
• Afhankelijkheid van externe bronnen van energie en voedingsstoffen voor groei en onderhoud.

Referenties

• Campbell, N.A., Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Minorsky, P.V., Wasserman, S.A., &Jackson, R.B. (2008). Biologie .