Nanoarchaeum equitans
|
|
| Nanoarchaeum equitans | |
|---|---|
| Två Nanoarchaeum equitans- celler (och dess större värd Ignicoccus ) | |
| Vetenskaplig klassificering | |
| Domän: | Archaea |
| Superfylum: | DPANN |
| Provins: | Nanoarchaeota |
| Klass: | Nanoarchaeia |
| Beställa: | Nanoarchaeales |
| Familj: | Nanoarchaeaceae |
| Släkte: | Nanoarchaeum |
| Arter: |
N. equitans
|
| Binomialt namn | |
|
Nanoarchaeum equitans Huber et al. 2002
|
|
Nanoarchaeum equitans är en art av marin archaea som upptäcktes 2002 i en hydrotermisk ventil utanför Islands kust på Kolbeinsey Ridge av Karl Stetter . Den har föreslagits som den första arten i en ny filum . Stammar av denna mikrob hittades också på den subpolära Mid Oceanic Ridge och i Obsidian Pool i Yellowstone National Park . Eftersom den växer i temperaturer som närmar sig kokning, vid cirka 80 grader Celsius, anses den vara en termofil . Den växer bäst i miljöer med ett pH på 6 och en salthalt på 2 %. Nanoarchaeum verkar vara en obligatorisk symbiont på arkeonen Ignicoccus ; den måste vara i kontakt med värdorganismen för att överleva. Nanoarchaeum equitans kan inte syntetisera lipider utan får dem från sin värd. Dess celler är bara 400 nm i diameter, vilket gör den till den minsta kända levande organismen och den minsta kända arkeonen.
N. equitans genom består av en enda cirkulär kromosom och har ett genomsnittligt GC-innehåll på 31,6%. Den saknar nästan alla gener som krävs för syntesen av aminosyror , nukleotider , kofaktorer och lipider , men kodar för allt som behövs för reparation och replikering. N. equitans innehåller flera gener som kodar för proteiner som används i rekombination, vilket tyder på att N. equitans kan genomgå homolog rekombination . Totalt 95 % av dess DNA kodar för proteiner eller stabila RNA-molekyler.
N. equitans har små bihang som kommer ut ur dess cirkulära struktur. Cellytan täcks av ett tunt, gitterformat S-lager som ger struktur och skydd för hela cellen.
Genom
Mycoplasma genitalium (580 Kbp i storlek, med 515 proteinkodande gener) betraktades som en cellulär enhet med den minsta genomstorleken fram till 2003 då Nanoarchaeum sekvenserades (491 Kbp, med 536 proteinkodande gener).
Genetiskt är Nanoarchaeum säreget genom att dess 16S RNA- sekvens inte går att upptäcka med de vanligaste metoderna. Initial undersökning av enkelsträngat ribosomalt RNA indikerade att organismen med största sannolikhet tillhörde Archaea- domänen. Emellertid var dess skillnad från de befintliga phyla , " Euryarchaeota " och Thermoproteota , lika stor som skillnaden mellan phyla. Därför fick den sin egen filum, kallad " Nanoarchaeota ". En annan grupp (se referenser) jämförde dock alla öppna läsramar med de andra Archaea. De hävdar att det initiala provet, endast ribosomalt RNA, var partiskt och att Nanoarchaeum faktiskt tillhör "Euryarchaeota"-filen.
Sekvenseringen av Nanoarchaeum- genomet har avslöjat en mängd information om organismens biologi. Generna för flera vitala metabola vägar verkar saknas. Nanoarchaeum kan inte syntetisera de flesta nukleotider , aminosyror , lipider och kofaktorer . Cellen får med största sannolikhet dessa biomolekyler från Ignicoccus . I synnerhet N. equitans alla gener som kodar för purin- nukleotidbiosyntes i andra organismer. Men till skillnad från många parasitiska mikrober Nanoarchaeum många DNA-reparationsenzymer, såväl som allt som behövs för att utföra DNA-replikation , transkription och translation . Detta kan förklara varför genomet saknar de stora sträckorna av icke-kodande DNA som är karakteristiska för andra parasiter.
Organismens förmåga att producera sin egen ATP är också ifrågasatt.
Nanoarchaeum saknar förmågan att metabolisera väte och svavel för energi, som många termofiler gör. Den har fem subenheter av ett ATP-syntas samt vägar för oxidativ deaminering . Huruvida den får energi från biologiska molekyler som importeras från Ignicoccus , eller om den tar emot ATP direkt är för närvarande okänt. Genomet och proteomsammansättningen hos N. equitans är märkta med signaturerna för dubbel anpassning – en till hög temperatur och den andra för att tvinga parasitism (eller symbios).
Se även
- Archaea
- " Candidatus Carsonella ruddii ", Rickettsia och andra Pseudomonadota
- Ignicoccus
- Mykoplasma
- Huber, Harald; et al. (2002). "En ny filum av Archaea representerad av en hypertermofil symbiont i nanostorlek". Naturen . 417 (6884): 63–67. Bibcode : 2002Natur.417...63H . doi : 10.1038/417063a . PMID 11986665 . S2CID 4395094 . (Detta papper representerar den första upptäckten av Nanoarchaeum .)
- Waters, Elizabeth; et al. (2003). "Genomet av Nanoarchaeum equitans: insikter i tidig arkeal evolution och härledd parasitism" . PNAS . 100 (22): 12984–12988. Bibcode : 2003PNAS..10012984W . doi : 10.1073/pnas.1735403100 . PMC 240731 . PMID 14566062 . (Detta dokument beskriver genomsekvensen av Nanoarchaeum .)
- Brochier, Celine; Gribaldo, S; Zivanovic, Y; Confalonieri, F; et al. (2005). "Nanoarchaea: representanter för en ny archaeal phylum eller en snabbt utvecklande euryarchaeal härstamning relaterad till Thermococcales?" . Genombiologi . 6 (5): R42. doi : 10.1186/gb-2005-6-5-r42 . PMC 1175954 . PMID 15892870 . (Senare arbete som tyder på att Nanoarchaeum inte är en ny filum av archaea, utan är en typ av euryarchaeon.)
- Das, Sabyasachi; et al. (2006). "Analys av Nanoarchaeum equitans genom och proteomsammansättning: indikationer för hypertermofil och parasitisk anpassning" . BMC Genomics . 7 : 186. doi : 10.1186/1471-2164-7-186 . PMC 1574309 . PMID 16869956 . (Detta dokument beskriver genomet och proteomanalysen av Nanoarchaeum .)
Vidare läsning
Di Giulio, Massimo (1 januari 2013). "Är Nanoarchaeum equitans en paleokaryot?". Journal of Biological Research .