Pētnieki ir atklājuši jaunu arheonu, kas jūras mikrobu sistēmā atrodas simbiotiskās attiecībās un kam piemīt izteikta genoma samazināšana, jo tā genoms ir tikai 238 kbp liels un tam ir izteikta funkcionāla nosliece uz ģenētiskās informācijas apstrādi. Tā genoms galvenokārt kodē DNS replikācijas, transkripcijas un translācijas mehānismu. Tam trūkst gandrīz visu vielmaiņas ceļu, tāpēc tas pilnībā atkarīgs no saimnieka. Provizoriski nosaukts par Candidatus Sukunaarchaeum mirabile, tas būtībā ir šūnu vienība, kas saglabājusi tikai savu replikācijas kodolu, un ir attīstījies, lai tuvotos vīrusu eksistences veidam. Tā kā Sukunaarchaeum mirabile parādās kā saikne starp šūnu vienībām un vīrusiem, šis atklājums liek aizdomāties par minimālajām šūnu dzīvības prasībām.
Dinoflagelāti ir eikariotu vienšūnas aļģu grupa ar divām atšķirīgām flagelām. Tie galvenokārt ir jūras planktons un ir zināmi ar spēju uzturēt simbiotiskas mikrobu kopienas.
Nesenā pētījumā tika atklāta ar dinoflagelātu saistītu baktēriju vienšūnu genoma amplifikācija. Citharistes regius atklāja ļoti neparastas cirkulāras secības klātbūtni 238 kbp garumā ar zemu GC (guanīna-citozīna) saturu 28.9%. Tika konstatēts, ka secība pārstāv pilnu prokariota genomu. Turpmākā analīze atklāja, ka organisms, kas nes šo genomu, ir arheons. Līdz šim mazākais zināmais arheju pilnais genoms ir 490 kbp genoms Nanoarchaeum equitans. Šajā pētījumā atklātais arheona genoms ir mazāks par pusi no šī izmēra, tomēr tas ir atzīts par ļoti pilnīgu. Turpmāka izpēte apstiprināja, ka tas patiešām pārstāv pilnīgu arheona genomu un ir nosaukts Candidatus Sukunaarchaeum mirabile.
Jaunatklātais arheons Ca. Sukunaarchaeum mirabile uzrāda ārkārtēju genoma samazinājumu, tā ļoti vienkāršotais genoms ir tikai 238 kbp (salīdzinājumam, tipisku arheju genoma lielums ir aptuveni 0.5 līdz 5.8 Mbp, savukārt vīrusu genoma lielums svārstās no 2 kb līdz vairāk nekā 1 Mbp). Turklāt ir konstatēts arī, ka tam ir ārkārtēja funkcionāla nosliece uz ģenētiskās informācijas apstrādi. Tas galvenokārt kodē DNS replikācijas, transkripcijas un translācijas mehānismu. Tam trūkst gandrīz visu vielmaiņas ceļu, tāpēc tas uzrāda pilnīgu vielmaiņas atkarību no saimnieka.
Ca. Sukunaarchaeum mirabile atgādina vīrusus ar minimālu genomu, kas paredzēts ģenētiskai pašpastāvēšanai, un absolūtu saimnieka atkarību, ko izraisa vielmaiņas samazināšanās. Tomēr, atšķirībā no vīrusiem, Sukunaarchaeum mirabile Tam ir savs kodola transkripcijas un translācijas aparāts un ribosomas. Tam netrūkst kodola replikācijas mehānisma gēnu, un tas šajā ziņā nav atkarīgs no saimnieka. Šī ir galvenā atšķirība starp šūnu vienībām un vīrusiem. Sukunaarchaeum mirabile būtībā ir šūnu vienība, kas saglabā tikai savu replikatīvo kodolu, kas ir attīstījusies, lai tuvotos vīrusu eksistences veidam.
ar Sukunaarchaeum mirabile Šķietot kā saikne starp šūnu vienībām un vīrusiem, šis atklājums liek aizdomāties par minimālajām šūnu dzīvības prasībām.
***
Norādes:
- Harada R., un citi 2025. Šūnu vienība, kas saglabā tikai savu replikatīvo kodolu: slēpta arheālu līnija ar īpaši samazinātu genomu. Pirmspublikācija vietnē bioRxiv. Iesniegts 02. gada 2025. maijā. DOI: https://doi.org/10.1101/2025.05.02.651781
***
Līdzīgi raksti:
- Šūnas ar sintētisko minimālistisko genomu tiek pakļautas normālai šūnu dalīšanai (5. gada 2021. aprīlis)
- Eikarioti: stāsts par tās arheālajiem senčiem (31. 2022. Decembris)
***
