Ученые обнаружили ранее неизвестный микроорганизм с самым маленьким из когда-либо найденных геномов, который может воспроизводить и выражать свою собственную генетическую информацию.
Микроорганизм принадлежит к археям — группе одноклеточных организмов, принципиально отличающихся от бактерий.
Микроб назван в честь маленького японского бога Candidatus Sukunaarchaeum mirabile, или сокращенно Sukunaarchaeum. У него необычно маленький геном, но даже при этом Sukunaarchaeum все еще содержит гены, необходимые для копирования ДНК и использования ее генетической информации для создания белков.
Что делает открытие особенно интересным, так это то, чего у сукунархеума нет: он потерял почти все гены, необходимые для производства собственных питательных веществ и энергии. Это указывает на то, что он зависит от других организмов в плане ресурсов, необходимых для выживания.
Исследование проводилось международной командой, в которую вошли исследователи из Ноттингемского университета и Университета Цукуба в Японии. Результаты опубликованы в журнале Current Biology.
Профессор Торстен Аллерс из Школы наук о жизни Ноттингемского университета и соавтор исследования сказал: «Ключ к определению жизни заключается в том, может ли что-то воспроизводить себя и может ли оно делать это независимо. Это захватывающее открытие предоставляет новые доказательства того, что живая клетка может воспроизводить и хранить свою собственную генетическую информацию, оставаясь при этом способной».
Исследовательская группа обнаружила Sukunaarchaeum при анализе генетического материала некоторых морских микроорганизмов (планктона). Геном Sukunarcheum составляет менее половины размера самого маленького ранее известного генома архей и содержит в общей сложности 189 генов, кодирующих белок.
Этот организм также генетически отличается от всех ранее известных групп архей. Связанные генетические последовательности, обнаруженные в морских образцах, позволяют предположить, что Sucunarcheum является частью более крупной группы организмов, которая до сих пор в значительной степени упускалась из виду.
Большинство организмов с очень маленькими геномами утратили часть своей способности функционировать независимо. Например, митохондрии и хлоропласты внутри наших клеток, первоначально свободноживущие бактерии, полагаются на клетки-хозяева в части механизмов, необходимых им для копирования и использования генетической информации.
Однако Sukunarchaeum, похоже, пошел по другому эволюционному пути.
«Хотя он потерял почти все гены, необходимые для производства пищи и энергии, он сохранил большую часть механизмов, необходимых для копирования своего генома и производства белков на основе своей генетической информации», — говорит профессор Аллерс.
«Это говорит о том, что Sukunaarchaeum может быть близок к минимальному уровню генетической информации, который сохраняется для организма как независимой клетки».
Исследователи также обнаружили, что около четверти его генома состоит из генов необычных мембранных белков, функции которых до сих пор неизвестны. Аналогичным образом, крупные мембранные белки обнаружены у некоторых паразитических архей, что позволяет предположить возможность того, что Sukunaarchaeum может жить как паразит внутри другого организма или рядом с ним.
Хотя ученые секвенировали геном сукунархеума, им еще предстоит непосредственно наблюдать за организмом или идентифицировать его хозяина.
Команда планирует выяснить, где обитает сукунархеум, от чего он зависит и как взаимодействует с другими организмами.
Результаты могут помочь ученым лучше понять пределы жизни и то, сколько генетической информации необходимо организму для выживания и размножения.
/ Общественный вестник. Этот материал от исходной организации/автора(ов) может быть своевременным и может быть отредактирован для ясности, стиля и объема. Mirage.News не имеет институциональной принадлежности или аффилированности, и все мнения, позиции и выводы, выраженные здесь, принадлежат исключительно автору(ам). Смотрите здесь полностью.
