Forskere har oppdaget et nytt arkeon i symbiotisk forhold i et marint mikrobielt system som viser en ekstrem genomreduksjon med et sterkt nedskalert genom på bare 238 kbp og har en ekstrem funksjonell skjevhet mot genetisk informasjonsbehandling. Genomet koder primært for maskineriet for DNA-replikasjon, transkripsjon og translasjon. Den mangler nesten alle metabolske veier og viser derfor total metabolsk avhengighet av verten. Den foreløpig kalte Candidatus Sukunaarchaeum mirabile, er i hovedsak en cellulær enhet som bare beholder sin replikative kjerne og har utviklet seg til å nærme seg en viral eksistensmåte. Sukunaarchaeum mirabile fremstår som en kobling mellom cellulære enheter og virus, og denne oppdagelsen tvinger en til å lure på minimumskravene til cellulært liv.
Dinoflagellater er en gruppe eukaryote encellede alger som bærer to forskjellige flageller. De er for det meste marint plankton og er kjent for å opprettholde symbiotiske mikrobielle samfunn.
I en nylig studie, enkeltcellet genomamplifisering av bakterier assosiert med dinoflagellaten Citharistes regius avslørte tilstedeværelsen av en svært uvanlig sirkulær sekvens på 238 kbp med et lavt GC (guanin-cytosin)-innhold på 28.9 %. Det ble funnet at sekvensen representerte det komplette genomet til en prokaryot. Videre analyse avslørte at organismen som bærer dette genomet er et arkeon. Frem til nå er det minste kjente arkeale komplette genomet det 490 kbp store genomet til Nanoarkeum equitans. Arkeongenomet som ble oppdaget i denne studien er mindre enn halvparten så stort, men det viser seg å være svært komplett. Videre undersøkelser bekreftet at det faktisk representerer et komplett arkeongenom og har fått navnet sitt. Candidatus Sukunaarchaeum mirabile.
Det nyoppdagede arkeonet Ca. Sukunaarchaeum mirabile viser en ekstrem genomreduksjon ved å ha et sterkt nedstrippet genom på bare 238 kbp (til sammenligning er genomstørrelsen til typiske arkea omtrent 0.5 til 5.8 Mbp, mens genomstørrelsen til virus varierer mellom 2 kb og over 1 Mbp). Videre er det også funnet at den har en ekstrem funksjonell skjevhet mot genetisk informasjonsbehandling. Den koder primært for maskineriet for DNA-replikasjon, transkripsjon og translasjon. Den mangler nesten alle metabolske veier og viser derfor total metabolsk avhengighet av verten.
Ca. Sukunaarchaeum mirabile ligner virus ved å ha et minimalt genom dedikert til genetisk selvopprettholdelse og absolutt vertsavhengighet nødvendiggjort av metabolsk reduksjon. Imidlertid, i motsetning til virus, Sukunaarkeum mirabile har sitt eget transkripsjons- og translasjonsapparat og ribosomer. Den mangler ikke gener for kjernereplikasjonsmaskineriet og er ikke avhengig av verten for dette. Dette er den viktigste forskjellen mellom cellulære enheter og virus. Sukunaarkeum mirabile er fundamentalt sett en cellulær enhet som bare beholder sin replikative kjerne som har utviklet seg til å nærme seg en viral eksistensmåte.
Med Sukunaarkeum mirabile Denne oppdagelsen, som fremstår som en kobling mellom cellulære enheter og virus, tvinger en til å lure på minimumskravene til cellulært liv.
***
Referanser:
- Harada R., et al 2025. En cellulær enhet som bare beholder sin replikative kjerne: Skjult arkeal avstamning med et ultraredusert genom. Forhåndstrykk på bioRxiv. Innsendt 02. mai 2025. DOI: https://doi.org/10.1101/2025.05.02.651781
***
Relaterte artikler:
- Eukaryoter: Historien om dens arkeiske aner (31 desember 2022)
***
