Між живим та неживим: вчені знайшли дуже дивну бактерію

Біля узбереження Японії вчені виявили унікальний мікроорганізм, який не мав би існувати у відповідності до уявлень сучасних біологів.

Під час секвенування ДНК крихітного морського планктону група дослідників під керівництвом Ріо Харади з Університету Далхаузі виявила неочікуване відгалуження генетичного матеріалу. Фрагмент не був схожим ні на що, з чим колись зустрічались науковці. Виявлений мікроорганізм балансував на межі між життям клітини та вірусу. Науковці дали йому назву Candidatus Sukunaarchaeum mirabile на честь міфологічного японського божества. 

Геном Sukunaarchaeum складається лише з 238 тис. пар основ і є найменшим з виявлених для архей. Це менше половини розміру найменшого відомого раніше геному архей. Для порівняння, деякі віруси мають набагато більше генетичного матеріалу. Однак на відміну від вірусів, які повністю захоплюють механізми своїх господарів, Sukunaarchaeum має деякі власні інструменти реплікації. 

Sukunaarchaeum має гени для рибосом, тРНК та мРНК, за допомогою яких клітини зчитують свої геноми та будують білки. Класичні віруси такого механізму не мають. Цей унікальний організм здатен копіювати свій генетичний код, однак він самостійно не виробляє для себе поживних компонентів і ніяк не сприяє виживанню господаря, на якому паразитує. 

На відміну від клітин, віруси не здатні до самостійного розмноження і метаболізму. Sukunaarchaeum лише наполовину представляє собою архею, яка використовує стратегію існування вірусів. З 189 генів, що кодують білки, більше половини призначені для читання та копіювання ДНК. Майже жоден не виконує інших біологічних функцій.

Наприклад, Carsonella ruddii, яка живе всередині комах, що харчуються соком, має такий самий крихітний геном. Але навіть вона зберігає гени для виробництва енергії та амінокислот.

Навіть походження Sukunaarchaeum залишається загадкою для науковців. Філогенетично цей мікроорганізм відносять до домену Archaea, який включаєекстремофілів та дав початок еукаріотам, до яких, зокрема, належать рослини, тварини та гриби. Однак Sukunaarchaeum не належить ні до одного з відомих типів. 

Залежно від використовуваної обчислювальної моделі, він може бути найбільш близьким до таємничого Nanobdellati або, можливо, Halobacteriota . Обидві групи відомі своїми невеликими геномами та швидкою еволюцією. 

Науковці виявили Sukunaarchaeum, глибоко занурившись у дослідження геному морського планктону Citharistes regius. Мікроорганізм був виявлений у водах біля острова Симода. Дослідники також переконались, що Sukunaarchaeum живуть або всередині крихітного планктону, або кріпляться до нього назовні. 

Результати дослідження опубліковані на сервері препринтів bioRxiv

Джерело: ZMEScience