Ученые из Канады и Японии обнаружили удивительный микроорганизм, который может кардинально изменить наше понимание биологии. Sukunaarchaeum mirabile — это крошечное существо, названное в честь японского божества, известного своими миниатюрными размерами.
Биологи обнаружили организм, который меняет границу между живым или неживым
Молекулярные биологи из Университета Далхаузи, Канада совместно с японскими коллегами обнаружили уникальный микроорганизм Sukunaarchaeum mirabile. Этот крошечный организм с рекордно малым геномом совмещает черты вирусов и живых клеток, и заставляет пересмотреть фундаментальные основы биологии и определение жизни.
Неживое атакует живое. Вирусы проникают в ДНК. https://www.ox.ac.uk/
Вирусы обычно не считаются живыми из-за отсутствия собственного метаболизма и своей полной зависимости от клетки-хозяина. Они не могут самостоятельно синтезировать белки или производить энергию. Граница жизни определяется способностью к автономному размножению, обмену веществ и росту — вирусы соответствуют лишь части критериев, существуя как «организмы на границе живого».
Это «микробожество» не является ни вирусом, ни полноценной живой клеткой, но сочетает в себе черты обеих форм. Работа размещена на сервере препринтов biorxiv.
Карта генома нового организма.
Этот организм обладает одним из самых маленьких геномов в истории науки — всего 238 тысяч пар оснований, что меньше половины размера предыдущего рекордсмена среди архей. (У вирусов ДНК бывает и меньше, но это у вирусов, а их обычно к дереву жизни не относят). Подобно вирусу, Sukunaarchaeum зависит от организма-хозяина для выполнения многих биологических функций. Однако в отличие от вирусов, он способен самостоятельно создавать рибосомы и матричную РНК — основные компоненты, необходимые для превращения генетического кода в белки.
Жизнь на границе жизни
Геном этого микроорганизма сосредоточен практически только на воспроизведении себя самого. «Его геном кардинально урезан, в нем отсутствуют практически все узнаваемые метаболические пути, и он в основном кодирует механизмы для своей репликативного ядра: репликацию ДНК, транскрипцию и трансляцию», — отмечают исследователи. Для получения энергии и питательных веществ организм полностью полагается на клетку-хозяина.
Открытие произошло случайно, когда молекулярный биолог Рё Харада и его команда из Университета Далхаузи изучали ДНК морского планктона и обнаружили нить генетического материала, не соответствующую ни одному известному организму. После детального анализа выяснилось, что это представитель домена архей — древних микробов, от которых, вероятно, произошли современные сложные клетки.
Схема результатов работы. Организм с минимальным геномом меняет все древо жизни и добавляет новую ветку к поддереву архей.
Sukunaarchaeum доказывает, что природа не следует строгим определениям и постоянно размывает границу между живым и неживым. Это открытие может фундаментально изменить наши представления об эволюции клеток и заставить пересмотреть критерии, определяющие понятие «живое».