Forskere har opdaget et nyt arkæon i symbiotisk forhold i et marint mikrobielt system, der udviser en ekstrem genomreduktion med et stærkt reduceret genom på kun 238 kbp og har en ekstrem funktionel bias mod genetisk informationsbehandling. Dets genom koder primært for maskineriet til DNA-replikation, transkription og translation. Det mangler næsten alle metaboliske veje og udviser derfor total metabolisk afhængighed af værten. Foreløbigt navngivet Candidatus Sukunaarchaeum mirabile, er det i bund og grund en cellulær enhed, der kun bevarer sin replikative kerne og har udviklet sig til at nærme sig en viral eksistensmåde. Da Sukunaarchaeum mirabile fremstår som en forbindelse mellem cellulære enheder og vira, tvinger denne opdagelse en til at undre sig over minimale krav til cellulært liv.
Dinoflagellater er en gruppe eukaryote encellede alger, der bærer to forskellige flageller. De er hovedsageligt marint plankton og er kendt for at opretholde symbiotiske mikrobielle samfund.
I en nylig undersøgelse blev enkeltcelle-genomamplifikation af bakterier forbundet med dinoflagellaten Citharistes regius afslørede tilstedeværelsen af en meget usædvanlig cirkulær sekvens på 238 kbp med et lavt GC (guanin-cytosin) indhold på 28.9%. Det blev konstateret, at sekvensen repræsenterede det komplette genom af en prokaryot. Yderligere analyse afslørede, at organismen, der bærer dette genom, er et arkæon. Indtil nu er det mindste kendte arkæiske komplette genom det 490 kbp store genom af Nanoarkæum equitans. Det arkæon-genom, der blev opdaget i denne undersøgelse, er mindre end halvdelen af denne størrelse, men det viser sig at være meget komplet. Yderligere undersøgelser bekræftede, at det faktisk repræsenterer et komplet arkæon-genom og er blevet navngivet. Candidatus Sukunaarchaeum mirabile.
Det nyopdagede arkæon Ca. Sukunaarchaeum mirabile viser en ekstrem genomreduktion ved at have et stærkt nedskaleret genom på kun 238 kbp (til sammenligning er genomstørrelsen for typiske arkæer omkring 0.5 til 5.8 Mbp, mens genomstørrelsen for virus varierer mellem 2 kb og over 1 Mbp). Yderligere har det også vist sig at have en ekstrem funktionel bias mod genetisk informationsbehandling. Den koder primært for maskineriet til DNA-replikation, transkription og translation. Den mangler næsten alle metaboliske veje og udviser derfor total metabolisk afhængighed af værten.
Ca. Sukunaarchaeum mirabile ligner vira ved at have et minimalt genom dedikeret til genetisk selvforevigelse og absolut værtsafhængighed nødvendiggjort af metabolisk reduktion. I modsætning til vira, Sukunaarkæum mirabile besidder sit eget centrale transkriptionelle og translationelle apparat og ribosomer. Den mangler ikke gener for centrale replikationsmaskineri og er ikke afhængig af værten for dette. Dette er den vigtigste forskel mellem cellulære enheder og virus. Sukunaarkæum mirabile er fundamentalt set en cellulær enhed, der kun bevarer sin replikative kerne, som har udviklet sig til at nærme sig en viral eksistensmåde.
Med Sukunaarkæum mirabile Da denne opdagelse fremstår som en forbindelse mellem cellulære enheder og vira, tvinger den én til at undre sig over de minimale krav, der stilles til cellulært liv.
***
Referencer:
- Harada R., et al 2025. En cellulær enhed, der kun bevarer sin replikative kerne: Skjult arkæisk afstamning med et ultrareduceret genom. Fortryk på bioRxiv. Indsendt den 02. maj 2025. DOI: https://doi.org/10.1101/2025.05.02.651781
***
Relaterede artikler:
- Eukaryoter: Historien om dens arkæiske herkomst (31 december 2022)
***
