Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
| Lokiarchaeota | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Пластилінова модель мікроорганізму Protheoarchaeum syntrophicum | ||||||||
| Біологічна класифікація | ||||||||
| ||||||||
| ||||||||
Посилання | ||||||||
|
Lokiarchaeota — передбачуваний тип архей. Тип було описано у 2015 році на підставі генома, зібраного при метагеномному аналізі зразків, отриманих поруч з гідротермальних джерелами в Атлантичному океані на глибині 2,35 км. Філогенетичний аналіз показав, що Lokiarchaeota і еукаріоти утворюють монофілетичний таксон. Геном Lokiarchaeota містить близько 5400 генів, що кодують білки. Серед них були виявлені гени, близькі до генів еукаріот. Зокрема, гени, що кодують білки, що відповідають за зміну форми клітинної мембрани, визначення форми клітини і динамічний цитоскелет. Таким чином, знаходить своє підтвердження [en], згідно з якою еукаріоти представляють собою групу всередині архей, яка придбала мітохондрії.
 Зовнішні зображення | |
|---|---|
 | Місце локіархеїв на еволюційному древі |
Відкриття
Було проведено метагеномний аналіз зразків, зібраних у 2010 році в Атлантичному океані поруч з гідротермальних джерелом [en]. Перед цим було показано наявність в зразках великої кількості нових груп архей. Через низьку щільності клітин у зразку вийшла послідовність генів що відбувається не від ізольованої клітини, а є комбінацією генетичних фрагментів. В результаті було зібрано на 92 % повний геном, що надмірний в 1,4 рази, який привласнили роду Lokiarchaeum. Хоча метагеномний аналіз показав наявність генома цього організму у зразку, сам організм не було культивовано.
Виділення нового типу Lokiarchaeota було запропоновано за допомогою філогенетичного аналізу, в якому розглядалася низка висококонсервативних білоккодуючих генів. Хоча тип отримав свою назву на честь гідротермального джерела, з якого був узятий зразок, воно також відсилає до давньоскандинавського бога Локі. У літературі бог Локі постає складною, суперечливою і двоїстою фігурою, що викликає масу суперечок у фахівців з міфології, за аналогією з набираючими оборот дебатами про походження еукаріот.
Опис
Геном Lokiarchaeum включає 5381 білок-кодуюючого гена. З них 32 % не відповідають будь-який відомий білок, 26 % близько нагадують білки архей, а 29 % відповідають бактеріальним білкам. Цей результат пояснюються тим, що, по-перше, білки, що належать новому типу архей, що має мало близьких родичів або позбавленому їх зовсім, складно віднести до правильного домену, і, по-друге, попередні дослідження показали наявність значного горизонтального перенесення генів між бактеріями і археями. Невелика, але важлива частка білків (175, 3,3 %) найближче стоять до білків еукаріот. Ряд даних вказує на те, що ці білки з'явилися в зразку не через забруднення еукариотичними клітинами, а належать саме Lokiarchaeum. По-перше, гени, схожі на еукаріотичні, завжди були фланковані (оточені) прокариотичними генами; по-друге, ці гени були присутні у зразку у величезних кількостях, у той час як справжня еукаріотична ДНК там виявлена лише в кількостях слідів, а характерні для еукаріот гени 18S рРНК зовсім не знайдені; по-третє, попередній філогенетичний аналіз показав, що ці гени відділилися ще на самому початку древа еукаріот.
У еукаріот аналогічні білки беруть участь в деформації клітинної мембрани, підтримки форми клітини, а також входять до складу динамічного білкового цитоскелету. У зв'язку з цим передбачається, що у Lokiarchaeum можуть бути присутніми вищеперелічені риси, зокрема, цитоскелет. Інший білок, загальний для еукаріот і Lokiarchaeum — актин — необхідний для фагоцитозу в еукаріот [4], тобто активного поглинання харчових часток. Здатність до фагоцитозу могла полегшити ендосимбіотичній появі мітохондрій, наявність яких служить одним з ключових відмінностей прокаріот і еукаріот, а також хлоропластів. Крім актину у Lokiarchaeum були виявлені інші важливі еукаріотичні білків: малі , комплекс генів [en], необхідний для вигинів мембрани і відгалуження везикул від неї і роботи убіквітин — опосередкованої системи деградації білка, характерною для еукаріот. Рибосоми Lokiarchaeum стоять ближче до рибосом еукаріот, ніж будь-які інші прокаріотичні рибосоми, зокрема, з прокаріот тільки у Lokiarchaeum є еукаріотичний рибосомний білок L22e.
Еволюційне значення
Порівняльний аналіз генома Lokiarchaeum з іншими геномами дав можливість побудувати філогенетичне дерево, яке показало монофілію таксона, до якого увійшли еукаріоти і Lokiarchaeota, підтверджуючи еоцитну гіпотезу походження еукаріот (тобто від архей-господарів, що придбали мітохондрії в ході ендосимбіозу). Набір мембранно-пов'язаних функцій Lokiarchaeum дозволяє припустити, що загальний предок еукаріот міг займати проміжне положення між прокаріотами, позбавлених внутрішньоклітинних елементів, і еукаріотами, чиї клітини містять безліч різних органел.
Тридоменна система, запропонована Карлом Воузом, ділить клітинне життя на три домени: археї, бактерії і еукаріоти. Останні характеризуються великими, складно влаштованими клітинами з оточеними подвійною мембраною ядрами, що містять генетичний апарат клітини, і синтезуючими АТФ мітохондріями. Найдавнішими формами життя вважаються бактерії і археї, оскільки найстаріші викопні породи, що містять ознаки ліпідів архей, мають вік до 3,8 млрд років. Поява еукаріотів, до яких належать найскладніше влаштовані клітини і всі справжні багатоклітинні організми, відбулася від 1,6 до 2,1 млрд років тому. Хоча еволюція еукаріот має надзвичайно велике значення, досі не було відомо ніяких проміжних форм між про- і еукаріотів. У зв'язку з цим відкриття Lokiarchaeum, що володіє багатьма, але не всіма рисами еукаріот, є доказом наявності переходу від архей до еукаріотів. У такому випадку за правилами кладистики еукаріоти можуть розглядатися як підгрупа архей, а класичне тридоменне дерево життя перетворюється на дводоменне (еоцитне).
Lokiarchaeota й еукаріоти ймовірно мають спільного предка та розійшлися приблизно 2 млрд років тому. Цей передбачуваний предок мав деякі необхідні «стартові» гени, які зробили можливим подальше ускладнення клітин. Безпосередньо з цього загального предка і почалася еволюція еукаріот.
Філогенія
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Prometheoarchaeum syntrophicum
На початку 2020 року японські дослідники повідомили, що їм вдалося виділити з глибоководних мікробіологічних зразків групу прокаріотів, серед яких був організм з клади Lokiarchaeota. Цей організм отримав назву Prometheoarchaeum syntrophicum та виявився синтрофом, що співіснує з бактерією та метаногенною евріархеотою . Prometheoarchaeum syntrophicum зростає дуже повільно, тому отримати потрібну кількість клітин для дослідження біохімічних, клітинних та фізіологічних особливостей вдалося лише після 7 років культивування. Внутрішня структура клітини в цих архей виявилася дуже простою, тоді як позаклітинні структури є різноманітними.
Ресурси Інтернету
- Марков А. Новооткрытый микроб заполняет брешь между прокариотами и эукариотами [ 16 травня 2015 у Wayback Machine.]
- Spang Anja, Saw Jimmy H., Jørgensen Steffen L., Zaremba-Niedzwiedzka Katarzyna, Martijn Joran, Lind Anders E., van Eijk Roel, Schleper Christa, Lionel Guy & Thijs J. G. Ettema. Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes // Nature. — Published online 06 May 2015.
- Embley T. Martin & Tom A. Williams. Steps on the road to eukaryotes // Nature. Published online 06 May 2015.
Примітки
- PMID 25945739 (PMID 25945739)
Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота. - PMID 23027979 (PMID 23027979)
Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота. - PMID 24109477 (PMID 24109477)
Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота. - Paul Rincon (6 травня 2015). . BBC. Архів оригіналу за 9 травня 2015. Процитовано 9 травня 2015.
- Stefanie von Schnurbein (November 2000). The Function of Loki in Snorri Sturluson's "Edda". History of Religions. 40 (2): 109—124.
- . Архів оригіналу за 16 травня 2015. Процитовано 15 травня 2015.
- PMID 16572163 (PMID 16572163)
Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота. - PMID 3340165 (PMID 3340165)
Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота. - PMID 22018741 (PMID 22018741)
Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота. - PMID 17908824 (PMID 17908824)
Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота. - Jürgen Hahn, Haug Pat (1986). Traces of Archaebacteria in ancient sediments. Systematic and Applied Microbiology. 7 (Archaebacteria '85 Proceedings): 178—83. doi:10.1016/S0723-2020(86)80002-9.
- PMID 16754612 (PMID 16754612)
Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота. - Carl Zimmer (6 травня 2015). . New York Times. Архів оригіналу за 9 травня 2015. Процитовано 8 травня 2015.
- Imachi, Hiroyuki; Nobu, Masaru K.; Nakahara, Nozomi; Morono, Yuki; Ogawara, Miyuki; Takaki, Yoshihiro; Takano, Yoshinori; Uematsu, Katsuyuki; Ikuta, Tetsuro; Ito, Motoo; Matsui, Yohei; Miyazaki, Masayuki; Murata, Kazuyoshi; Saito, Yumi; Sakai, Sanae; Song, Chihong; Tasumi, Eiji; Yamanaka, Yuko; Yamaguchi, Takashi; Kamagata, Yoichi; Tamaki, Hideyuki; Takai, Ken (2020). Isolation of an archaeon at the prokaryote–eukaryote interface. Nature. 577 (7791): 519—525. doi:10.1038/s41586-019-1916-6. ISSN 0028-0836.(англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Lokiarchaeota Plastilinova model mikroorganizmu Protheoarchaeum syntrophicum Biologichna klasifikaciya Domen Arheyi Archaea Carstvo Nadtip Asgardarheoti Asgardarchaeota Tip Lokiarchaeota et al 2015 Rodi Candidatus Spang et al 2015 Candidatus Prometheoarchaeum Imachi et al 2020 Posilannya Vikishovishe Lokiarchaeota NCBI 1655434 Lokiarchaeota peredbachuvanij tip arhej Tip bulo opisano u 2015 roci na pidstavi genoma zibranogo pri metagenomnomu analizi zrazkiv otrimanih poruch z gidrotermalnih dzherelami v Atlantichnomu okeani na glibini 2 35 km Filogenetichnij analiz pokazav sho Lokiarchaeota i eukarioti utvoryuyut monofiletichnij takson Genom Lokiarchaeota mistit blizko 5400 geniv sho koduyut bilki Sered nih buli viyavleni geni blizki do geniv eukariot Zokrema geni sho koduyut bilki sho vidpovidayut za zminu formi klitinnoyi membrani viznachennya formi klitini i dinamichnij citoskelet Takim chinom znahodit svoye pidtverdzhennya en zgidno z yakoyu eukarioti predstavlyayut soboyu grupu vseredini arhej yaka pridbala mitohondriyi Zovnishni zobrazhennya Misce lokiarheyiv na evolyucijnomu dreviVidkrittyaBulo provedeno metagenomnij analiz zrazkiv zibranih u 2010 roci v Atlantichnomu okeani poruch z gidrotermalnih dzherelom en Pered cim bulo pokazano nayavnist v zrazkah velikoyi kilkosti novih grup arhej Cherez nizku shilnosti klitin u zrazku vijshla poslidovnist geniv sho vidbuvayetsya ne vid izolovanoyi klitini a ye kombinaciyeyu genetichnih fragmentiv V rezultati bulo zibrano na 92 povnij genom sho nadmirnij v 1 4 razi yakij privlasnili rodu Lokiarchaeum Hocha metagenomnij analiz pokazav nayavnist genoma cogo organizmu u zrazku sam organizm ne bulo kultivovano Vidilennya novogo tipu Lokiarchaeota bulo zaproponovano za dopomogoyu filogenetichnogo analizu v yakomu rozglyadalasya nizka visokokonservativnih bilokkoduyuchih geniv Hocha tip otrimav svoyu nazvu na chest gidrotermalnogo dzherela z yakogo buv uzyatij zrazok vono takozh vidsilaye do davnoskandinavskogo boga Loki U literaturi bog Loki postaye skladnoyu superechlivoyu i dvoyistoyu figuroyu sho viklikaye masu superechok u fahivciv z mifologiyi za analogiyeyu z nabirayuchimi oborot debatami pro pohodzhennya eukariot OpisGenom Lokiarchaeum vklyuchaye 5381 bilok koduyuyuchogo gena Z nih 32 ne vidpovidayut bud yakij vidomij bilok 26 blizko nagaduyut bilki arhej a 29 vidpovidayut bakterialnim bilkam Cej rezultat poyasnyuyutsya tim sho po pershe bilki sho nalezhat novomu tipu arhej sho maye malo blizkih rodichiv abo pozbavlenomu yih zovsim skladno vidnesti do pravilnogo domenu i po druge poperedni doslidzhennya pokazali nayavnist znachnogo gorizontalnogo perenesennya geniv mizh bakteriyami i arheyami Nevelika ale vazhliva chastka bilkiv 175 3 3 najblizhche stoyat do bilkiv eukariot Ryad danih vkazuye na te sho ci bilki z yavilisya v zrazku ne cherez zabrudnennya eukariotichnimi klitinami a nalezhat same Lokiarchaeum Po pershe geni shozhi na eukariotichni zavzhdi buli flankovani otocheni prokariotichnimi genami po druge ci geni buli prisutni u zrazku u velicheznih kilkostyah u toj chas yak spravzhnya eukariotichna DNK tam viyavlena lishe v kilkostyah slidiv a harakterni dlya eukariot geni 18S rRNK zovsim ne znajdeni po tretye poperednij filogenetichnij analiz pokazav sho ci geni viddililisya she na samomu pochatku dreva eukariot U eukariot analogichni bilki berut uchast v deformaciyi klitinnoyi membrani pidtrimki formi klitini a takozh vhodyat do skladu dinamichnogo bilkovogo citoskeletu U zv yazku z cim peredbachayetsya sho u Lokiarchaeum mozhut buti prisutnimi visheperelicheni risi zokrema citoskelet Inshij bilok zagalnij dlya eukariot i Lokiarchaeum aktin neobhidnij dlya fagocitozu v eukariot 4 tobto aktivnogo poglinannya harchovih chastok Zdatnist do fagocitozu mogla polegshiti endosimbiotichnij poyavi mitohondrij nayavnist yakih sluzhit odnim z klyuchovih vidminnostej prokariot i eukariot a takozh hloroplastiv Krim aktinu u Lokiarchaeum buli viyavleni inshi vazhlivi eukariotichni bilkiv mali kompleks geniv en neobhidnij dlya viginiv membrani i vidgaluzhennya vezikul vid neyi i roboti ubikvitin oposeredkovanoyi sistemi degradaciyi bilka harakternoyu dlya eukariot Ribosomi Lokiarchaeum stoyat blizhche do ribosom eukariot nizh bud yaki inshi prokariotichni ribosomi zokrema z prokariot tilki u Lokiarchaeum ye eukariotichnij ribosomnij bilok L22e Evolyucijne znachennyaKlasichne tridomne derevo livoruch i dvudomne abo eocitne pravoruch Porivnyalnij analiz genoma Lokiarchaeum z inshimi genomami dav mozhlivist pobuduvati filogenetichne derevo yake pokazalo monofiliyu taksona do yakogo uvijshli eukarioti i Lokiarchaeota pidtverdzhuyuchi eocitnu gipotezu pohodzhennya eukariot tobto vid arhej gospodariv sho pridbali mitohondriyi v hodi endosimbiozu Nabir membranno pov yazanih funkcij Lokiarchaeum dozvolyaye pripustiti sho zagalnij predok eukariot mig zajmati promizhne polozhennya mizh prokariotami pozbavlenih vnutrishnoklitinnih elementiv i eukariotami chiyi klitini mistyat bezlich riznih organel Tridomenna sistema zaproponovana Karlom Vouzom dilit klitinne zhittya na tri domeni arheyi bakteriyi i eukarioti Ostanni harakterizuyutsya velikimi skladno vlashtovanimi klitinami z otochenimi podvijnoyu membranoyu yadrami sho mistyat genetichnij aparat klitini i sintezuyuchimi ATF mitohondriyami Najdavnishimi formami zhittya vvazhayutsya bakteriyi i arheyi oskilki najstarishi vikopni porodi sho mistyat oznaki lipidiv arhej mayut vik do 3 8 mlrd rokiv Poyava eukariotiv do yakih nalezhat najskladnishe vlashtovani klitini i vsi spravzhni bagatoklitinni organizmi vidbulasya vid 1 6 do 2 1 mlrd rokiv tomu Hocha evolyuciya eukariot maye nadzvichajno velike znachennya dosi ne bulo vidomo niyakih promizhnih form mizh pro i eukariotiv U zv yazku z cim vidkrittya Lokiarchaeum sho volodiye bagatma ale ne vsima risami eukariot ye dokazom nayavnosti perehodu vid arhej do eukariotiv U takomu vipadku za pravilami kladistiki eukarioti mozhut rozglyadatisya yak pidgrupa arhej a klasichne tridomenne derevo zhittya peretvoryuyetsya na dvodomenne eocitne Lokiarchaeota j eukarioti jmovirno mayut spilnogo predka ta rozijshlisya priblizno 2 mlrd rokiv tomu Cej peredbachuvanij predok mav deyaki neobhidni startovi geni yaki zrobili mozhlivim podalshe uskladnennya klitin Bezposeredno z cogo zagalnogo predka i pochalasya evolyuciya eukariot Filogeniya Korarchaeota Crenarchaeota Aigarchaeota Thaumarchaeota Eukaryomorpha Odinarchaeota Thorarchaeota Lokiarchaeota Helarchaeota Heimdallarchaeota a Proteobacteria Eukaryota Prometheoarchaeum syntrophicumNa pochatku 2020 roku yaponski doslidniki povidomili sho yim vdalosya vidiliti z glibokovodnih mikrobiologichnih zrazkiv grupu prokariotiv sered yakih buv organizm z kladi Lokiarchaeota Cej organizm otrimav nazvu Prometheoarchaeum syntrophicum ta viyavivsya sintrofom sho spivisnuye z bakteriyeyu ta metanogennoyu evriarheotoyu Prometheoarchaeum syntrophicum zrostaye duzhe povilno tomu otrimati potribnu kilkist klitin dlya doslidzhennya biohimichnih klitinnih ta fiziologichnih osoblivostej vdalosya lishe pislya 7 rokiv kultivuvannya Vnutrishnya struktura klitini v cih arhej viyavilasya duzhe prostoyu todi yak pozaklitinni strukturi ye riznomanitnimi Resursi InternetuMarkov A Novootkrytyj mikrob zapolnyaet bresh mezhdu prokariotami i eukariotami 16 travnya 2015 u Wayback Machine Spang Anja Saw Jimmy H Jorgensen Steffen L Zaremba Niedzwiedzka Katarzyna Martijn Joran Lind Anders E van Eijk Roel Schleper Christa Lionel Guy amp Thijs J G Ettema Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes Nature Published online 06 May 2015 Embley T Martin amp Tom A Williams Steps on the road to eukaryotes Nature Published online 06 May 2015 PrimitkiPMID 25945739 PMID 25945739 Bibliografichnij opis z yavitsya avtomatichno cherez deyakij chas Vi mozhete pidstaviti citatu vlasnoruch abo vikoristovuyuchi bota PMID 23027979 PMID 23027979 Bibliografichnij opis z yavitsya avtomatichno cherez deyakij chas Vi mozhete pidstaviti citatu vlasnoruch abo vikoristovuyuchi bota PMID 24109477 PMID 24109477 Bibliografichnij opis z yavitsya avtomatichno cherez deyakij chas Vi mozhete pidstaviti citatu vlasnoruch abo vikoristovuyuchi bota Paul Rincon 6 travnya 2015 BBC Arhiv originalu za 9 travnya 2015 Procitovano 9 travnya 2015 Stefanie von Schnurbein November 2000 The Function of Loki in Snorri Sturluson s Edda History of Religions 40 2 109 124 Arhiv originalu za 16 travnya 2015 Procitovano 15 travnya 2015 PMID 16572163 PMID 16572163 Bibliografichnij opis z yavitsya avtomatichno cherez deyakij chas Vi mozhete pidstaviti citatu vlasnoruch abo vikoristovuyuchi bota PMID 3340165 PMID 3340165 Bibliografichnij opis z yavitsya avtomatichno cherez deyakij chas Vi mozhete pidstaviti citatu vlasnoruch abo vikoristovuyuchi bota PMID 22018741 PMID 22018741 Bibliografichnij opis z yavitsya avtomatichno cherez deyakij chas Vi mozhete pidstaviti citatu vlasnoruch abo vikoristovuyuchi bota PMID 17908824 PMID 17908824 Bibliografichnij opis z yavitsya avtomatichno cherez deyakij chas Vi mozhete pidstaviti citatu vlasnoruch abo vikoristovuyuchi bota Jurgen Hahn Haug Pat 1986 Traces of Archaebacteria in ancient sediments Systematic and Applied Microbiology 7 Archaebacteria 85 Proceedings 178 83 doi 10 1016 S0723 2020 86 80002 9 PMID 16754612 PMID 16754612 Bibliografichnij opis z yavitsya avtomatichno cherez deyakij chas Vi mozhete pidstaviti citatu vlasnoruch abo vikoristovuyuchi bota Carl Zimmer 6 travnya 2015 New York Times Arhiv originalu za 9 travnya 2015 Procitovano 8 travnya 2015 Imachi Hiroyuki Nobu Masaru K Nakahara Nozomi Morono Yuki Ogawara Miyuki Takaki Yoshihiro Takano Yoshinori Uematsu Katsuyuki Ikuta Tetsuro Ito Motoo Matsui Yohei Miyazaki Masayuki Murata Kazuyoshi Saito Yumi Sakai Sanae Song Chihong Tasumi Eiji Yamanaka Yuko Yamaguchi Takashi Kamagata Yoichi Tamaki Hideyuki Takai Ken 2020 Isolation of an archaeon at the prokaryote eukaryote interface Nature 577 7791 519 525 doi 10 1038 s41586 019 1916 6 ISSN 0028 0836 angl