Un microorganism marin minuscul dezvăluie cât de puțină informație genetică este necesară pentru supraviețuirea unei celule
Cercetătorii au descoperit un microorganism necunoscut până acum, care are cel mai mic genom identificat vreodată și care ar putea fi capabil să își reproducă și să își exprime propria informație genetică. Microorganismul aparține arheelor, un grup de organisme unicelulare fundamental diferite de bacterii.
Microbul a fost denumit Candidatus Sukunaarchaeum mirabile, sau Sukunaarchaeum pe scurt, în onoarea unei mici divinități japoneze. Are un genom neobișnuit de mic, dar, în ciuda acestui fapt, Sukunaarchaeum conține încă genele necesare pentru a-și copia ADN-ul și pentru a-și folosi informația genetică în producerea de proteine.
Ceea ce face descoperirea deosebit de interesantă este ceea ce Sukunaarchaeum nu are: a pierdut aproape toate genele necesare pentru a-și produce propriii nutrienți și propria energie. Acest lucru sugerează că depinde în mare măsură de alte organisme pentru resursele de care are nevoie pentru a supraviețui.
Cercetarea a fost realizată de o echipă internațională, din care au făcut parte cercetători de la Universitatea din Nottingham și de la Universitatea Tsukuba din Japonia. Rezultatele au fost publicate în revista Current Biology.
Thorsten Allers, profesor în cadrul Școlii de Științe ale Vieții de la Universitatea din Nottingham și coautor al studiului, a declarat: „Cheia care definește viața este dacă ceva se poate replica singur și dacă poate face acest lucru în mod autonom. Această descoperire captivantă oferă indicii noi despre cât de simplă poate deveni o celulă vie rămânând în același timp capabilă să se reproducă și să își mențină propria informație genetică.”
Echipa de cercetare a descoperit Sukunaarchaeum în timp ce analiza materialul genetic al microorganismelor marine individuale (plancton). Genomul lui Sukunaarchaeum are mai puțin de jumătate din dimensiunea celui mai mic genom de arhee cunoscut anterior și conține doar 189 de gene care codifică proteine. De asemenea, organismul este foarte diferit din punct de vedere genetic de toate grupurile de arhee cunoscute anterior. Secvențe genetice înrudite găsite în probe marine sugerează că Sukunaarchaeum face parte dintr-un grup mult mai mare de organisme care a rămas în mare parte neobservat până acum.
Majoritatea organismelor cu genomuri foarte mici au renunțat la o parte din capacitatea lor de a funcționa independent. De exemplu, mitocondriile și cloroplastele din interiorul celulelor, care au fost inițial bacterii cu viață liberă, depind de celulele gazdă pentru o parte din mecanismul necesar copierii și utilizării informației lor genetice. Sukunaarchaeum pare însă să fi urmat o cale evolutivă diferită.
„Deși a pierdut aproape toate genele necesare pentru a produce nutrienți și energie, a păstrat o mare parte din mecanismul necesar pentru a-și copia genomul și pentru a produce proteine pornind de la informația sa genetică”, spune Allers. „Aceasta sugerează că Sukunaarchaeum ar putea fi aproape de nivelul minim de informație genetică necesar pentru ca un organism să rămână o celulă independentă.”
Cercetătorii au mai descoperit că aproximativ un sfert din genomul său este format din gene pentru proteine membranare neobișnuit de mari, ale căror funcții nu sunt încă cunoscute. Proteine membranare la fel de mari se găsesc la unele arhee parazite, ceea ce ridică posibilitatea ca Sukunaarchaeum să trăiască precum un parazit în interiorul sau în apropierea unui alt organism.
Deși oamenii de știință au identificat genomul lui Sukunaarchaeum, ei nu au observat încă direct organismul și nu i-au identificat gazda. Echipa intenționează să investigheze unde trăiește Sukunaarchaeum, de ce depinde și cum interacționează cu alte organisme. Descoperirile ar putea ajuta cercetătorii să înțeleagă mai bine limitele vieții și câtă informație genetică are nevoie un organism pentru a supraviețui și a se reproduce.
