Mokslininkai, tirdami jūrų planktoną prie Šimodos krantų Japonijoje, aptiko itin neįprastą mikroorganizmą, kurio genomas yra vienas mažiausių, kada nors rastų. Radinys verčia iš naujo kelti klausimą, kur baigiasi ląstelinė gyvybė ir prasideda į virusus panašios būsenos.
Naujai aprašyta archėja pavadinta Sukunaarchaeum mirabile. Ji buvo nustatyta ne iš karto mikroskopu, o iš genetinės medžiagos analizės, kai tyrėjai rinko vienaląstį jūrų planktoną Citharistes regius ir nagrinėjo su juo susijusius mikrobus.
Kodėl šis genomas toks svarbus?
Tyrėjai aptiko DNR žiedą, sudarytą maždaug iš 238 000 bazių porų. Toks skaičius yra neįprastai mažas net mikroorganizmų pasaulyje, o kai kurių virusų genomai, paradoksalu, būna didesni.
Genomo dydis pats savaime dar nepasako visko, tačiau šiuo atveju svarbiausia tai, ko jame trūksta. Analizė rodo beveik visišką atpažįstamų metabolinių kelių stoką, vadinasi, organizmas greičiausiai negali savarankiškai pasigaminti energijos ir būtinų junginių.
Gyvybė ar viruso analogas?
Mokslininkai pabrėžia, kad klasikinėje biologijoje esminis kriterijus yra gebėjimas daugintis ir išlaikyti genetinę informaciją, tačiau taip pat svarbus savarankiškumas. Šis organizmas, sprendžiant iš genomo, išlaikė daug mechanizmų, reikalingų kopijuoti savo DNR ir gaminti baltymus, bet prarado daugelį funkcijų, susijusių su medžiagų apykaita.
„Beveik visiškas atpažįstamų metabolinių kelių nebuvimas rodo, kad jis negali išgyventi savarankiškai ir nesuteikia akivaizdžios metabolinės naudos šeimininkui“, – teigiama tyrėjų išvadose.
Tokie požymiai primena kraštutinę priklausomybę nuo šeimininko, kuri būdinga kai kurioms simbiozėms. Vis dėlto šiuo atveju tyrėjai svarsto ir parazitizmo scenarijų, nes dalis genomo, kaip nurodoma publikacijoje, skirta dideliems membraniniams baltymams, galintiems padėti prisitvirtinti ar įsiskverbti į šeimininko ląsteles.
Ką tai gali reikšti evoliucijai?
Biologijoje žinoma, kad ilgalaikė gyvenimo kartu raida dažnai lemia genomo mažėjimą: organizmas praranda genus, jei jų funkcijas gali „pasiskolinti“ iš šeimininko. Panašūs procesai aptariami ir aiškinant, kaip atsirado mitochondrijos, kurios kadaise buvo laisvai gyvenusios bakterijos, o vėliau tapo neatsiejama sudėtingų ląstelių dalimi.
Sukunaarchaeum mirabile iškelia papildomą klausimą, kiek toli gali nueiti toks supaprastėjimas, kad ląstelė vis dar būtų laikoma savarankišku organizmu. Jei hipotezė apie parazitinį gyvenimo būdą pasitvirtintų, tai būtų itin retas atvejis archėjų pasaulyje, kur tokių pavyzdžių iki šiol beveik nefiksuota.
Tyrimas publikuotas žurnale Current Biology. Mokslininkai pabrėžia, kad tolesni žingsniai bus nukreipti į tiesioginį organizmo stebėjimą ir ryšio su šeimininku patikslinimą, nes vien genomo duomenų neužtenka galutinėms išvadoms apie jo gyvenimo būdą ir poveikį ekosistemai.
Leave a Reply