Odinarchaeota
 Odinarchaeota | |
|---|---|
 | |
| Vědecká klasifikace | |
| Doména | archea (Archea) |
| Říše | Proteoarchea |
| Nadkmen | Asgard |
| Kmen | Odinarchaeota |
| Rod | candidatus Odinarchaeota Zaremba-Niedzwiedzka et al. 2017 |
| Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Odinarcheota je kmen archeí, spolu s kmeny Lokiarchaeota, Thorarchaeota, Heimdallarchaeota, Helarchaeota a Odinarchaeota tvoří nadkmen Asgard. Tento kmen byl navržen v roce 2017 na základě analýzy vzorků genomu odebraných z hydrotermálních vývěrů. [1]
Archea z nadkmene Asgard jsou v současnosti považovány za evoluční mezistupeň prokaryotických a eukaryotických organismů na základě přítomnosti určitých genů původně známých pouze v doméně Eukarya.
Objev
[editovat | editovat zdroj]V rámci citované studie [1] byla ze vzorků sedimentů odebrané ze sedmi různých geograficky vzdálených lokalit izolována a sekvenována metagenomová DNA. Na základě následné analýzy byly identifikovány části genomů natolik odlišné, že bylo patrné, že patří k novým kmenům, nazvaným Odinarcheota a Heimdallarcheota, které byly zařazeny s dalšími příbuznými již existujícími kmeny s podobnými charakteristikami do nového nadkmene Asgard. [1]
Etymologie
[editovat | editovat zdroj]Termín „Odinarchaeota“ je odvozen od mytologické postavy Ódina, analogicky k dříve nalezeným příbuzným kmenům Lokiarchaeota a Thorarchaeota. Tyto názvy, stejně jako název nadkmene Asgard, jsou inspirovány Severskou mytologií.
Výskyt
[editovat | editovat zdroj]Odinarchaeota byly nalezeny exkluzivně v horkých pramenech Lower Culex Basin, Yellowstonský národní park, USA, a Radiata Pool, Nový Zéland [2] a jen minimálně v jiných anaerobních prostředích jako například jezerních a mangrovových sedimentech. [1]
Charakteristické znaky
[editovat | editovat zdroj]Na základě analýzy veřejně dostupných genomů a porovnání s literaturou byla potvrzena všudypřítomnost glykolýzy u asgardských archeí, avšak v metabolické dráze chybí gen pro hexokinázu. Dále v rámci metabolismu uhlíku mají všechna asgardská archaea schopnost rozkládat proteiny, avšak jediná Odinarchaeota nekódují kompletní dráhu oxidace butyryl-CoA pro úplný rozklad mastných kyselin. Vzhledem k tomu, že všechny asgardské kmeny jsou schopny získávat uhlík rozkladem sacharidů a proteinů, řadíme je mezi heterotrofní organismy. Jako zdroj dusíku mohou všechna fyla asgardských archeí využívat proteiny, některá fyla i dusičnany, které redukují enzymem nitrátreduktázou na dusitany. Odinarchaeota, která postrádají gen pro nitrátreduktázu, používají proteiny jako jediný zdroj dusíku. [3]
Pro Odinarcheota je typická přítomnost tzv. OdinTubulinu tvořícího struktury analogické eukaryotickým mikrotubulů. OdinTubulin tvoří krátká zakřivená protofilamenta, která se polymerují po obvodu budoucí tubulární struktury. Tento proces je obdobný funkci proteinu FtsZ (Filamentní na teplotu senzitivní mutant Z) vytvářejícího prstencovitou strukturu v místě dělení bakteriálních buněk. OdinTubulin tak představuje evoluční krok mezi prokaryotním FtsZ a eukaryotními tubuliny. [4]
OdinAK (adenylátkináza) je trimerní protein, který je schopný využít všechny nukleotidy (NTP) přítomné v buňce jako donor fosfátové skupiny pro syntézu ATP (na rozdíl od ostatních členů rodiny AK, které mají užší specifitu) a je strukturně podobný lidské adenylátkináze. [5]
Asgard archaea, včetně Odinarcheota, kódují ve svém genomu proteiny podobné s eukaryotickými, například podjednotky ESCRT-III a ATPázu Vps4, jež jsou zodpovědné za fungování endomembránových systému, což je důležitý znak eukaryot. [6]
Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ a b c d ZAREMBA-NIEDZWIEDZKA, Katarzyna; CACERES, Eva F.; SAW, Jimmy H. Asgard archaea illuminate the origin of eukaryotic cellular complexity. Nature. 2017-01-19, roč. 541, čís. 7637, s. 353–358. Dostupné online [cit. 2024-12-17]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/nature21031. (anglicky)
- ↑ Home - 1000 Springs. www.1000springs.org.nz [online]. [cit. 2024-12-17]. Dostupné online.
- ↑ MACLEOD, Fraser; S. KINDLER, Gareth; LUN WONG, Hon. Asgard archaea: Diversity, function, and evolutionary implications in a range of microbiomes. AIMS Microbiology. 2019, roč. 5, čís. 1, s. 48–61. Dostupné online [cit. 2024-12-17]. ISSN 2471-1888. DOI 10.3934/microbiol.2019.1.48. PMID 31384702.
- ↑ AKIL, Caner; ALI, Samson; TRAN, Linh T. Structure and dynamics of Odinarchaeota tubulin and the implications for eukaryotic microtubule evolution. Science Advances. 2022-03-25, roč. 8, čís. 12. Dostupné online [cit. 2024-12-17]. ISSN 2375-2548. DOI 10.1126/sciadv.abm2225. PMID 35333570. (anglicky)
- ↑ VERMA, Apoorv; ÅBERG-ZINGMARK, Emma; SPARRMAN, Tobias. Insights into the evolution of enzymatic specificity and catalysis: From Asgard archaea to human adenylate kinases. Science Advances. 2022-11-04, roč. 8, čís. 44. Dostupné online [cit. 2024-12-17]. ISSN 2375-2548. DOI 10.1126/sciadv.abm4089. PMID 36332013. (anglicky)
- ↑ LU, Zhongyi; FU, Ting; LI, Tianyi. Coevolution of Eukaryote-like Vps4 and ESCRT-III Subunits in the Asgard Archaea. mBio. 2020-06-30, roč. 11, čís. 3. Dostupné online [cit. 2024-12-17]. ISSN 2161-2129. DOI 10.1128/mBio.00417-20. PMID 32430468. (anglicky)