Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Heimdallarchaeota )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Асгард
Научная классификация е
Домен:Археи
Королевство:Протеоархеи
Суперфилум:Асгард (археи)
Катажина Заремба-Niedzwiedzka , и др. 2017 г.
Phyla
Глобальное распределение собранных метагеномами последовательностей Asgard archaea.png
Синонимы [1]
  • Эукариоморфа

Asgard или Asgardarchaeota [2] - это предполагаемый суперфилум, состоящий из группы архей, в которую входят Lokiarchaeota , Thorarchaeota , Odinarchaeota и Heimdallarchaeota . [3] Был выращен представитель группы. [4] Асгард superphylum представляет ближайшие прокариотические родственник эукариота , [5] , который , возможно , вышел из предков родословной Asgardarchaeota после того, как ассимилировать бактерии через процесс симбиогенеза . [5] [6]

Открытие [ править ]

Летом 2010 г. были проанализированы отложения гравитационного керна, отобранного в рифтовой долине на хребте Книповича в Северном Ледовитом океане, недалеко от так называемого гидротермального жерла замка Локи . Конкретные горизонты отложений, ранее показавшие, что они содержат большое количество новых архейных линий, были подвергнуты метагеномному анализу . [7] [8]

В 2015 году группа под руководством Упсальского университета предложила тип Lokiarchaeota на основе филогенетического анализа с использованием набора высококонсервативных генов, кодирующих белок. [9] Благодаря ссылке на комплекс гидротермальных источников, из которого произошел первый образец генома, название относится к Локи , норвежскому богу, изменяющему форму. [10] Локи в мифологии был описан как «ошеломляюще сложная, сбивающая с толку и неоднозначная фигура, которая стала катализатором бесчисленных неразрешенных научных споров», [11] аналогично роли локиархей в дебатах о происхождении эукариот. . [9] [12]

В 2016 году группа под руководством Техасского университета обнаружила Thorarchaeota из образцов, взятых из реки Белый Дуб в Северной Каролине, названной в честь Тора , другого скандинавского бога. [13]

Дополнительные образцы из замка Локи, Йеллоустонского национального парка , Орхусского залива , водоносного горизонта возле реки Колорадо , бассейна Radiata в Новой Зеландии , гидротермальных жерл возле острова Такетоми , Япония, и устья реки Уайт-Оук в США привели исследователей к открытию Odinarchaeota и Heimdallarchaeota. , [3] и следуя соглашению об именах, установленном для использования норвежских божеств, археи были названы в честь Одина и Хеймдалля соответственно. Поэтому исследователи назвали супертип, содержащий эти микробы, « Асгард».», После царства божеств в скандинавской мифологии. [3]

Описание [ править ]

Члены Asgard кодируют многие сигнатуры эукариотических белков , включая новые GTPases , белки ремоделирования мембран, такие как ESCRT и SNF7 , систему модификатора убиквитина и гомологи пути N- гликозилирования . [3]

Археоны Асгарда имеют регулируемый актиновый цитоскелет , а профилины и гельсолины, которые они используют, могут взаимодействовать с эукариотическими актинами. [14] [15] [16] Они также, кажется, образуют везикулы при криогенной электронной микроскопии . Некоторые могут иметь S-уровень домена ДОК . [4] Они также разделяют трехстороннюю экспансию ES39 в рРНК LSU с эукариотами. [17]

Метаболизм [ править ]

  • Метаболические пути архей Асгарда, вариация Фила [18]

  • Метаболические пути архей Асгарда в зависимости от окружающей среды [18]

Археи Асгарда - облигатные анаэробы . У них есть путь Вуда-Люнгдаля и они выполняют гликолиз . Членами могут быть автотрофы , гетеротрофы или фототрофы, использующие гелиородопсин . [18] Один из членов, Candidatus Prometheoarchaeum syntrophicum , выполняет синтрофию с серосодержащими протеобактериями и метаногенными археями. [4]

У них есть RuBisCO , который не связывает углерод, но, вероятно, используется для утилизации нуклеозидов. [18]

Эукариотические особенности в подразделах [ править ]

В 2017 году было обнаружено, что у филума «Heimdallarchaeota» есть N-концевые гистоновые хвосты ядра - особенность, которая ранее считалась исключительно эукариотической. В 2018 году было обнаружено, что два других архейных типа, оба за пределами Асгарда, также имеют хвосты [19]

В январе 2020 года ученые обнаружили, что Candidatus Prometheoarchaeum syntrophicum , член Lokiarcheota, перекрестно питается двумя видами бактерий. Проводя аналогию с симбиогенезом , они считают эту взаимосвязь возможной связью между простыми прокариотическими микроорганизмами и сложными эукариотическими микроорганизмами, возникшими примерно два миллиарда лет назад. [20] [4]

Классификация [ править ]

Филогенетическое родство этой группы все еще обсуждается. Отношения участников примерно следующие: [5] [6]

Протеоархеи
TACK
 

Корархеота

 
 
 

Crenarchaeota

 
 
 
 

Aigarchaeota

 
 

Геоархей

 
 
 
 

Таумархеота

 
 

Батиархей

 
 
 
 
 
Асгард
 
 

Lokiarchaeota

 
 

Odinarchaeota

 
 

Торархеота

 
 
 
 

Heimdallarchaeota

 
( + α─Протеобактерии )

Эукариоты

 
 
 
 

Хеймдаллархеи считаются наиболее разветвленными археями Асгарда. [4] Эукариоты могут быть сестрами архей Хеймдаллархей или Асгарда. Предпочтительным сценарием является синтрофия, когда один организм зависит от питания другого. В этом случае синтрофия могла быть связана с тем, что археи Асгарда были включены в неизвестный тип бактерий, развивающихся в ядре. Α-протеобактерия была включена, чтобы стать митохондрией. [21]

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Fournier GP, Poole AM. (2018). «Кратко аргументированный случай, что археи Асгарда являются частью дерева эукариотов» . Передний. Microbiol . 9 : 1896. DOI : 10,3389 / fmicb.2018.01896 . PMC  6104171 . PMID  30158917 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  2. ^ Violette Da Кунья, Морган Gaia, Даниэле Gadelle, Аршан Насир, Патрик Фортер: Lokiarchaea близкие родственники эвриархеоты, не преодоление разрыва между прокариот и эукариот , в: PLoS Жене. 2017 июн; 13 (6): e1006810. 12 июня 2017 г., DOI: 10.1371 / journal.pgen.1006810
  3. ^ a b c d Заремба-Недзведска, Катаржина; Касерес, Ева Ф .; Пила, Джимми Х .; Бэкстрём, Диса; Джузокайте, Лина; Ванкэстер, Эммельен; Зейтц, Кили У .; Анантараман, Картик; Старнавский, Петр (11 января 2017 г.). «Археи Асгарда проливают свет на происхождение эукариотической клеточной сложности» (PDF) . Природа . 541 (7637): 353–358. Bibcode : 2017Natur.541..353Z . DOI : 10,1038 / природа21031 . ISSN 1476-4687 . PMID 28077874 .   
  4. ^ a b c d e Имачи, Хироюки; Нобу, Масару К .; Накахара, Нозоми; Мороно, Юки; Огавара, Миюки; Такаки, ​​Ёсихиро; Такано, Йошинори; Уэмацу, Кацуюки; Икута, Тетсуро; Ито, Мотоо; Мацуи, Йохей (23.01.2020). «Изоляция архея на границе прокариот – эукариот» . Природа . 577 (7791): 519–525. Bibcode : 2020Natur.577..519I . DOI : 10.1038 / s41586-019-1916-6 . ISSN 1476-4687 . PMC 7015854 . PMID 31942073 .   
  5. ^ a b c Эме, Лаура; Спанг, Аня; Ломбард, Джонатан; Лестница, Кортни У .; Ettema, Thijs JG (10 ноября 2017 г.). «Археи и происхождение эукариот» . Обзоры природы микробиологии . 15 (12): 711–723. DOI : 10.1038 / nrmicro.2017.133 . ISSN 1740-1534 . PMID 29123225 .  
  6. ^ a b Уильямс, Том А .; Кокс, Саймон Дж .; Фостер, Питер Дж .; Szöllsi, Gergely J .; Эмбли, Т. Мартин (9 декабря 2019 г.). «Филогеномика обеспечивает надежную поддержку двухдоменного древа жизни» . Природа, экология и эволюция . 4 (1): 138–147. DOI : 10.1038 / s41559-019-1040-х . ISSN 2397-334X . PMC 6942926 . PMID 31819234 .   
  7. ↑ Йоргенсен, Штеффен Лет; Ханнисдал, Бьярте; Ланзен, Андерс; Баумбергер, Тамара; Флесланд, Кристин; Фонсека, Рита; Øvreås, Lise; Стин, Ида Х; Thorseth, Ingunn H; Педерсен, Рольф Б; Шлепер, Криста (5 сентября 2012 г.). «Сопоставление профилей микробных сообществ с геохимическими данными в сильно стратифицированных отложениях Арктического Срединно-океанического хребта» . PNAS . 109 (42): E2846–55. DOI : 10.1073 / pnas.1207574109 . PMC 3479504 . PMID 23027979 .  
  8. ↑ Йоргенсен, Штеффен Лет; Thorseth, Ingunn H; Педерсен, Рольф Б; Баумбергер, Тамара; Шлепер, Криста (4 октября 2013 г.). «Количественное и филогенетическое изучение группы глубоководных архей в отложениях арктического срединно-океанического хребта» . Границы микробиологии . 4 : 299. DOI : 10,3389 / fmicb.2013.00299 . PMC 3790079 . PMID 24109477 .  
  9. ^ a b Спанг, Аня; Пила, Джимми Х .; Jørgensen, Steffen L .; Заремба-Недзведска, Катаржина; Мартейн, Джоран; Линд, Андерс Э .; Эйк, Роэл ван; Шлепер, Криста; Гай, Лайонел (май 2015 г.). «Сложные археи, которые преодолевают разрыв между прокариотами и эукариотами» . Природа . 521 (7551): 173–179. Bibcode : 2015Natur.521..173S . DOI : 10,1038 / природа14447 . ISSN 1476-4687 . PMC 4444528 . PMID 25945739 .   
  10. ↑ Yong, Ed. «Перерыв в поисках истоков сложной жизни» . Атлантика . Проверено 21 марта 2018 .
  11. ^ Фон Schnurbein, Stefanie (ноябрь 2000). «Функция Локи в« Эдде » Снорри Стурлусона ». История религий . 40 (2): 109–124. DOI : 10.1086 / 463618 .
  12. ^ Спанг, Аня; Эме, Лаура; Пила, Джимми Х .; Касерес, Ева Ф .; Заремба-Недзведска, Катаржина; Ломбард, Джонатан; Гай, Лайонел; Ettema, Thijs JG; Рокас, Антонис (29 марта 2018 г.). «Археи Асгарда - ближайшие прокариотические родственники эукариот» . PLOS Genetics . 14 (3): e1007080. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1007080 . PMC 5875740 . PMID 29596421 .  
  13. ^ Зейтц, Кили W; Лазар, Кассандра С; Хинрикс, Кай-Уве; Теске, Андреас П.; Бейкер, Бретт Дж. (29 января 2016 г.). «Геномная реконструкция нового, глубоко разветвленного осадочного архейного типа с путями для ацетогенеза и восстановления серы» . Журнал ISME . 10 (7): 1696–1705. DOI : 10.1038 / ismej.2015.233 . ISSN 1751-7370 . PMC 4918440 . PMID 26824177 .   
  14. ^ Акил, Канер; Робинсон, Роберт С. (3 октября 2018 г.). «Геномы архей Асгарда кодируют профилины, регулирующие актин». Природа . 562 (7727): 439–443. Bibcode : 2018Natur.562..439A . DOI : 10.1038 / s41586-018-0548-6 . PMID 30283132 . 
  15. ^ Акил, Канер; Tran, Linh T .; Орхант-Приу, Магали; Баскаран, Йохендран; Мансер, Эдвард; Бланшуан, Лоран; Робинсон, Роберт К. (14 сентября 2019 г.). «Сложные эукариотические системы регуляции актина из архей Асгарда». bioRxiv 10.1101 / 768580 . 
  16. ^ Акил, Канер; Tran, Linh T .; Орхант-Приу, Магали; Баскаран, Йохендран; Мансер, Эдвард; Бланшуан, Лоран; Робинсон, Роберт С. (18 августа 2020 г.). «Понимание эволюции регулируемой динамики актина посредством характеристики примитивных белков гельсолин / кофилин из архей Асгарда» . PNAS . 117 (33): 19904–19913. DOI : 10.1073 / pnas.2009167117 . PMID 32747565 . 
  17. ↑ Пенев, Петр I; Фахретаха-Аваль, Сара; Патель, Вайшнави Дж; Кэннон, Джейми Джей; Гутелл, Робин Р. Петров, Антон С; Уильямс, Лорен Дин; Гласс, Дженнифер Б. (1 октября 2020 г.). «Сверхразмерные сегменты расширения рибосомной РНК в Asgard Archaea» . Геномная биология и эволюция . 12 (10): 1694–1710. DOI : 10.1093 / GbE / evaa170 .
  18. ^ а б в г Маклауд, Фрейзер; Киндлер, Гарет С .; Вонг, Хон Лун; Чен, Рэй; Бернс, Брендан П. (2019). «Археи Асгарда: разнообразие, функции и эволюционные последствия в ряде микробиомов» . AIMS Microbiology . 5 (1): 48–61. DOI : 10.3934 / microbiol.2019.1.48 . ISSN 2471-1888 . PMC 6646929 . PMID 31384702 .   
  19. ↑ Henneman B, van Emmerik C, van Ingen H, Dame RT (сентябрь 2018 г.). «Структура и функции гистонов архей» . PLOS Genetics . 14 (9): e1007582. Bibcode : 2018BpJ ... 114..446H . DOI : 10.1371 / journal.pgen.1007582 . PMC 6136690 . PMID 30212449 .  
  20. ↑ Циммер, Карл (15 января 2020 г.). «Этот странный микроб может означать один из больших скачков жизни - организм, живущий в океанской иле, дает ключ к разгадке происхождения сложных клеток всех животных и растений» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 16 января 2020 года .
  21. ↑ Лопес-Гарсия, Пурификасьон; Морейра, Дэвид (2019-07-01). «Эукариогенез, дело синтрофии» . Природная микробиология . 4 (7): 1068–1070. DOI : 10.1038 / s41564-019-0495-5 . ISSN 2058-5276 . PMC 6684364 . PMID 31222170 .   

Внешние ссылки [ править ]

  • Трейси Уотсон: Микробы-обманщики, встряхивающие дерево жизни , в: Природа , 14 мая 2019 г.