Tajemnica mikroorganizmów

W Sekcji Archeo w Pulsarze prezentujemy archiwalne teksty ze „Świata Nauki” i „Wiedzy i Życia”. Wciąż aktualne, intrygujące i inspirujące.

Miliardy lat temu jednokomórkowy wspólny przodek wszystkich żywych istot na Ziemi zgodnie z teorią ewolucji podzielił się na bakterię i archeon. Teraz naukowcy stworzyli metodami inżynierii genetycznej mikroorganizm, który łączy w sobie cechy obu typów, pozwalając przyjrzeć się, jak doszło do tego ważnego zdarzenia.

Tak bakterie, jak i archeony, są organizmami jednokomórkowymi pozbawionymi jąder, które mają jednak różne cechy genetyczne i chemiczne. Na przykład ich błony komórkowe są zbudowane z dwóch różnych rodzajów cząsteczek tłuszczowych, czyli lipidów. Długo obowiązująca hipoteza, dotycząca podziału na te dwie domeny, głosi, że błona ich wspólnego przodka zawierała oba rodzaje lipidów, przez co była niestabilna i prawdopodobnie nieszczelna – a więc mniej korzystna ewolucyjnie.

Mikrobiolodzy z Holandii postanowili sprawdzić ten pogląd, odtwarzając prymitywne organizmy o błonie hybrydowo-lipidowej. Wprowadzili gen dla lipidów typowych u archeonów do bakterii Escherichia coli, a następnie zmodyfikowali metabolizm tych organizmów w taki sposób, aby pobudzić produkcję cząsteczek niezbędnych do wytwarzania tych lipidów. Powstały w ten sposób szczep E. coli miał błony komórkowe zawierające do 30% lipidów archeonów i 70% bakteryjnych, jak napisali badacze w kwietniu (2018) w „Proceedings of the National Academy of Sciences USA”.

Ku zaskoczeniu zespołu te nowe komórki z powodzeniem się rozwijały, a mieszane błony były stabilne. To „przemawia za innymi historycznymi przyczynami rozdziału między archeonami i bakteriami”, mówi Eugene Koonin, biolog ewolucyjny i obliczeniowy z National Institutes of Health, redaktor publikacji.

Jedną z alternatywnych koncepcji, jak mówi współautor badania, Arnold Driessen z Rijksuniversiteit Groningen, jest hipoteza, że nie było żadnego jednego wspólnego przodka, ale raczej „mieszanina różnych form życia”. Zdaniem Driessena jeszcze dziwaczniejszy jest scenariusz, zgodnie z którym ten przodek nie miał błony, był jedynie „zupą chronioną przez cząstki gliny”.

Dziękujemy, że jesteś z nami. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża wyselekcjonowane badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.