Raziskovalci so v simbiotskem razmerju v morskem mikrobnem sistemu odkrili nov arheon, ki kaže ekstremno zmanjšanje genoma, saj ima le 238 kbp dolg zelo okleščen genom in izjemno funkcionalno pristranskost k obdelavi genetskih informacij. Njegov genom primarno kodira mehanizem za replikacijo, transkripcijo in prevajanje DNK. Manjkajo mu skoraj vse presnovne poti, zato je popolnoma presnovno odvisen od gostitelja. Začasno poimenovan Candidatus Sukunaarchaeum mirabile, je v bistvu celična entiteta, ki ohranja le svoje replikativno jedro in se je razvila tako, da se približuje virusnemu načinu obstoja. Ker se Sukunaarchaeum mirabile pojavlja kot povezava med celičnimi entitetami in virusi, nas to odkritje sili k razmišljanju o minimalnih zahtevah celičnega življenja.
Dinoflagelati so skupina evkariontskih enoceličnih alg z dvema različnima flagelama. Večinoma so morski plankton in so znani po tem, da vzdržujejo simbiotske mikrobne združbe.
V nedavni študiji je bila amplifikacija genoma posameznih celic bakterij, povezanih z dinoflagelatom Regijski citharisti razkrila prisotnost zelo nenavadnega krožnega zaporedja dolžine 238 kbp z nizko vsebnostjo GC (gvanin-citozin), 28.9 %. Ugotovljeno je bilo, da zaporedje predstavlja celoten genom prokariota. Nadaljnja analiza je pokazala, da je organizem, ki nosi ta genom, arheon. Do sedaj je bil najmanjši znani celoten genom arheja dolg 490 kbp. Nanoarchaeum equitans. Genom arheona, odkrit v tej študiji, je manjši od polovice te velikosti, vendar se je izkazalo, da je zelo popoln. Nadaljnje preiskave so potrdile, da dejansko predstavlja celoten genom arheona in je bil poimenovan Candidatus Sukunaarchaeum mirabile.
Novo odkriti arheon Čudežni arheološki muzej Ca. Sukunaarchaeum kaže ekstremno zmanjšanje genoma, saj ima zelo okleščen genom, ki meri le 238 kbp (za primerjavo, velikost genoma tipičnih arhej je približno 0.5 do 5.8 Mbp, medtem ko se velikost genoma virusov giblje med 2 kb in več kot 1 Mbp). Poleg tega je ugotovljeno, da ima tudi ekstremno funkcionalno pristranskost k obdelavi genetskih informacij. Predvsem kodira mehanizem za replikacijo, transkripcijo in prevajanje DNK. Manjkajo mu skoraj vse presnovne poti, zato je popolnoma presnovno odvisen od gostitelja.
Čudežni arheološki muzej Ca. Sukunaarchaeum spominja na viruse, saj ima minimalen genom, namenjen genetskemu samoohranjanju, in absolutno odvisnost od gostitelja, ki jo zahteva presnovna redukcija. Vendar pa za razliko od virusov, Čudežni Sukunaarchaeum Ima svoj osnovni transkripcijski in translacijski aparat ter ribosome. Ne manjkajo mu geni za replikacijo jedra in za to ni odvisen od gostitelja. To je ključna razlika med celičnimi entitetami in virusi. Čudežni Sukunaarchaeum je v osnovi celična entiteta, ki ohranja le svoje replikativno jedro in se je razvila tako, da se približuje virusnemu načinu obstoja.
z Čudežni Sukunaarchaeum Ker se to odkritje pojavlja kot povezava med celičnimi entitetami in virusi, nas sili k razmišljanju o minimalnih zahtevah celičnega življenja.
***
Reference:
- Harada R., sod 2025. Celična entiteta, ki ohranja le svoje replikativno jedro: Skrita arhejska linija z ultra reduciranim genomom. Predtisk pri bioRxiv. Oddano 02. maja 2025. DOI: https://doi.org/10.1101/2025.05.02.651781
***
Sorodni članki:
- Evkarionti: zgodba o njegovem arhealnem poreklu (31 december 2022)
***
