Forskare har lärt sig att multiplicera mikrober - "Asgardians"

Forskare har lärt sig att multiplicera mikrober - "Asgardians"
Forskare har lärt sig att multiplicera mikrober - "Asgardians"
Anonim

Efter 12 års intensivt arbete har forskare äntligen lärt sig att reproducera en av de mest mystiska arterna av mikroorganismer på jorden.

När forskare analyserade DNA från biomaterial som togs från botten av Ishavet redan 2010, hittade de något fantastiskt. En tidigare okänd organism som tillhör archaea - en domän av ovanliga mikroorganismer - befanns ha tecken som kopplade den till en helt annan domän, eukaryoter.

Forskarna namngav deras fynd Lokiarchaeota, efter Loki's Castle hydrotermiska ventiler nära Grönland, där det hittades. I nästan tio år tog de hjärnan över om de verkligen lyckades upptäcka något unikt, eller om det bara var biologisk "smuts" som förvrängde helhetsbilden. Men nu är alla tvivel över: för första gången i historien har forskare lyckats växa Lokiarchaeota under laboratorieförhållanden.

I praktiken betyder detta att mikrobiologer nu har en unik chans att genomföra många nödvändiga experiment som hjälper oss att titta långt in i det förflutna och hitta de allra första levande sakerna som bebodde den unga jorden. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Nature.

Livets träd är indelat i tre huvudgrenar. En av dem upptas av bakterier - encelliga mikrober som inte har en kärna och membranbundna organeller. De rör sig genom böljande strukturer som kallas flagella. En annan gren är eukaryoter, organismer vars celler innehåller kärnor och membran. Dessa inkluderar människor, djur, växter och alger.

Och så finns det archaea. De liknar mycket bakterier i den meningen att de saknar kärnor och membranbundna organeller, och de använder också flageller. Det finns dock flera viktiga skillnader. Archaea är uppdelade enligt en helt annan princip. Deras cellväggar är gjorda av ett annat material. Deras RNA skiljer sig ganska mycket från bakteriernas RNA. Alla dessa funktioner gör det möjligt att skilja archaea till en oberoende gren.

Lokiarchaeota bryter dock ner detta system och presenterar sig som en hybrid av arke och eukaryoter. Och hon är inte ensam: forskare har också upptäckt släktingar till denna fantastiska mikrobe, även uppkallad efter gudarna i den skandinaviska pantheonen: Thorarchaeota, Odinarchaeota och Heimdallarchaeota. Tillsammans kallas de "Asgardian Archaeans". Det finns ett antagande att de kan vara källorna till allt eukaryotiskt liv på jorden. Forskare tror att hon föddes när asgardian konsumerade en bakterie, vilket skapade en ny typ av mikroorganismer.

Vanliga bakterier, placerade i ett näringsmedium, fördubblar antalet på bara en halvtimme. Det tog Lokiarchaeota hela 20 dagar. Varken förändringen i substratet eller ett antal andra sidoåtgärder har kunnat påskynda processen. Resultatet av deras noggranna arbete, som tog 12 år, namngav forskare Prometheoarchaeum syntrophicum efter den berömda titanen Prometheus.

Märkligt nog kommer Prometheus bara att föröka sig i närvaro av en eller två andra mikroorganismer: archaea Methanogenium och bakterierna Halodesulfovibrio. När Prometheoarchaeum bryter ner aminosyror i mat producerar det väte, som andra mikrober glatt absorberar. Om detta inte händer, bromsar överskottet av väte i mediet den redan inte snabbaste tillväxten. Detta gör bakterier till verkliga symbionter, och typen av symbios i detta fall är syntrofisk: tillväxten och reproduktionen av en art beror på vad den andra äter.

Dessutom avslöjade det archaean-från-provröret långa tentakler, inuti vilka symbiontmikroberna fann tillflykt för sig själva. Forskare har föreslagit att när koncentrationen av syre på jorden började öka, gick denna organism i symbios med bakterier som aktivt använder syre - och därmed ökade chansen att överleva för båda dramatiskt.

Rekommenderad: