Уникальный микроб: эволюция проводника в мир вирусов

Маленький, но удивительный: микроб Sukunaarchaeum

Научный мир не перестает удивлять нас своими находками. Совсем недавно учёные обнаружили уникальный микроб с невероятно маленьким геномом, который может повлиять на наше понимание эволюции. Этот микроб, известный как Sukunaarchaeum, может кардинально изменить представление о границах между вирусами и клеточной жизнью.

Что такое Sukunaarchaeum?

На первый взгляд, Sukunaarchaeum может показаться обычным паразитом, который обитает в других одноклеточных организмах. Однако анализ его генома — единственного свидетельства его существования — показывает, что он не просто живет в клетках, но и активно взаимодействует с ними. Главная задача его 189 генов состоит в том, чтобы дублировать собственный геном; вся остальная информация поступает от хозяина — динофлагеллята Citharistes regius. Этот организм, кстати, является довольно распространённым в океанских водах.

Кейт Адамала, известный синтетический биолог, прокомментировала, что открытие микроба бросает «вызов границам между клеточной жизнью и вирусами». Она выразила мнение, что этот организм может послужить настоящим живым ископаемым, эволюционной точкой, которая сохранилась до наших дней.

Неожиданная находка

Ученые из Университета Цукубы, первоначально стремившиеся расшифровать ДНК динофлагеллятов и их симбиотических цианобактерий, случайно наткнулись на этот микроб. В результате их исследований была обнаружена непривычная кольцевая ДНК длиной всего 238 тысяч пар оснований — это составляет лишь 5% от длины генома обычной бактерии Escherichia coli. Такуро Накаяма, эволюционный микробиолог из того же университета, отметил, что вначале они заподозрили, что обнаруженная ДНК может быть артефактом, однако дальнейшие исследования подтвердили, что это действительно микроб, который обитает внутри C. regius.

Архаичное наследие

Удивительно, но Sukunaarchaeum не совсем относится к привычным представлениям о микробах и археях. Этот новый микроб, названный в честь японского мифа о маленьком божестве, имеет крайне редкие характеристики. Его геном меньше половины генома самого маленького археона, а сам микроб не имеет возможности существовать вне своего хозяина.

В отличие от известных бактерий, которые вырабатывают молекулы, полезные для своих хозяев, Sukunaarchaeum не способен к метаболизму. Он не производит необходимые молекулы, такие как аминокислоты и нуклеотиды, и, таким образом, находится в паразитических отношениях со своим хозяином. Как вирус, этот микроб слишком сильно зависит от клеточного аппарата C. regius, но отличается тем, что способен сам воспроизводить свой генетический материал.

Уникальный способ размножения

В то время как вирусы зависят от своих хозяев для размножения, Sukunaarchaeum явно нацелен на то, чтобы самостоятельно реплицировать свою ДНК. Исследователи обнаружили, что большинство его генов участвует в процессе репликации и транскрипции. Однако высокая концентрация на самораспространении при полном отсутствии метаболических возможностей наводит на мысль о том, что этот микроб действительно близок к вирусным стратегиям.

Очень любопытно, что с точки зрения Элизабет Уотерс, биолога из Университета штата Сан-Диего, качество Sukunaarchaeum можно оценивать как «маленький скачок» к тому, чтобы стать вирусом. Она подчеркивает, что это невероятно увлекательное открытие, которое может привести к глубоким научным исследованиям.

В поисках родственных связей

Как выяснили исследователи, Sukunaarchaeum не одинок в своем роде. Обнаружив множество последовательностей ДНК, похожих на Sukunaarchaeum, в морской воде по всему миру, Накаяма и его команда поняли, что нашли не просто странный организм, а целую группу ранее неизвестных архей.

Следующим шагом для ученых станет попытка запечатлеть изображение этого микроба, что представляет собой настоящую задачу. Его размер составляет менее 1 микрона, и это значительно меньше большинства известных микробов. Учёные стремятся выяснить, как этот микроб связан с другими археями, и какие функции выполняют его белки.

Чудеса науки

В заключении, находка Sukunaarchaeum является прекрасным примером того, насколько много мы еще не знаем о мире микробов и их эволюции. Как отметил Кейт Адамала, работа над подобными открытием подчеркивает, как удивительна и непознанна биология. Это открытие не только расширяет наши горизонты, но и открывает для нас новые пути для дальнейших исследований.

Возможно, это всего лишь начало великих открытий, которые ждут нас впереди, и кто знает, какие еще тайны раскрыть в микромире!