ในกรวดและหินที่นำมาจากก้นมหาสมุทรที่อุ่นขึ้นจากภูเขาไฟทางตอนเหนือของไอซ์แลนด์ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้ระบุจุลินทรีย์ที่ผิดปกติซึ่งดูเหมือนจะมียีนน้อยที่สุดของสิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่มีการศึกษาจนถึงตอนนี้ จุลินทรีย์ทรงกลมมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 400 นาโนเมตรและอาศัยอยู่บนพื้นผิวของสิ่งมีชีวิตที่ใหญ่กว่าเล็กน้อย ผู้วิจัยรายงานใน Nature วันที่2 พฤษภาคม
ปิดความสัมพันธ์ รูปภาพที่กำลังขยายต่างกันแสดงจุลินทรีย์
Nanoarchaeum equitans (ทรงกลมขนาดเล็กกว่า) ที่เพิ่งค้นพบซึ่งอาศัยอยู่บนพื้นผิวของจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้อง
M. HOHN และ STETTER/NATURE; อาร์. ราเชลและสเตตเตอร์/เนเจอร์
“มียีนเพียงหลายร้อยยีนในนั้น นี่เป็นจีโนมที่เล็กที่สุดที่ทราบมาจนถึงตอนนี้” ผู้ร่วมวิจัย Karl O. Stetter จาก University of Regensburg ในเยอรมนี กล่าวกับScience News
Yan Boucher และ W. Ford Doolittle จาก Dalhousie University ในเมือง Halifax รัฐ Nova Scotia กล่าวว่า “สิ่งที่ระบุได้ใหม่นี้อาจเป็นตัวแทนของกลุ่มใหม่ทั้งหมดภายใน Archaea ซึ่งเป็นโดเมนสามโดเมนที่ค้นพบล่าสุดและยังคงลึกลับที่สุด” ในคำอธิบายที่มาพร้อมกับ รายงาน.
ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา นักชีววิทยาส่วนใหญ่ยอมรับแนวคิดที่เคยเป็นที่ถกเถียงกันว่าอาร์เคียเซลล์เดียวเป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างจากยูคาริโอต ซึ่งรวมถึงพืชและสัตว์ และแบคทีเรีย (SN: 8/24/96, p. 116: https ://www.sciencenews.org/sn_arch/8_24_96/fob1.htm). ไวรัสมีการอ้างสิทธิ์ที่น่าสงสัยในการดำรงชีวิตเนื่องจากไม่สามารถแพร่พันธุ์นอกเซลล์เจ้าบ้านได้
Stetter และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พบกับอาร์เคียใหม่
ของพวกเขาในขณะที่ทำงานกับจุลินทรีย์อื่นๆ ที่แยกได้จากวัสดุใต้พื้นมหาสมุทรที่หยิบขึ้นมาจากการดำน้ำเมื่อหลายปีก่อน เมื่อพวกเขามองผ่านกล้องจุลทรรศน์ที่อาร์คีอุมประเภทหนึ่งซึ่งรู้จักกันทั่วไปในชื่อIgnicoccusพวกเขาสังเกตเห็นวัตถุทรงกลมขนาดเล็กกว่าติดอยู่กับมัน
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
ในตอนแรก นักวิทยาศาสตร์คิดว่าพวกเขากำลังสังเกตไวรัสในอาร์คีอุม อย่างไรก็ตาม ทีมของ Stetter รู้สึกประหลาดใจเมื่อเทคนิคการวิจัยทั่วไปที่เรียกว่าปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอเรส (PCR) ไม่สามารถระบุ DNA ของจุลินทรีย์ได้ ในที่สุดนักวิจัยก็ใช้วิธีการอื่นในการจัดลำดับชิ้นส่วนของ DNA ที่นักชีววิทยาใช้ในการจำแนกสิ่งมีชีวิต แม้ว่ามันจะมีความคล้ายคลึงกับของอาร์เคียอื่นๆ อยู่บ้าง แต่ลำดับก็แตกต่างมากพอที่นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าพวกเขาระบุได้ว่า
หมวดหมู่ใหม่ภายในอาร์เคีย
เส้นทางที่ซับซ้อนในการค้นพบจุลินทรีย์หมายความว่าวิธีการที่ใช้ PCR อาจยังไม่เพียงพอที่จะเปิดเผยความหลากหลายที่แท้จริงของชีวิต Boucher และ Doolittle โต้แย้ง
เนื่องจากIgnicoccusเป็นภาษาละตินที่มีความหมายว่า “ลูกไฟ” Stetter จึงตั้งชื่อพันธมิตรจุลินทรีย์ของมันว่าNanoarchaeum equitanเพื่อบ่งบอกถึงอาร์เคียมแคระที่ขี่ทรงกลมที่ลุกเป็นไฟ นักวิจัยไม่ได้สังเกตเห็นโครงสร้างใด ๆ ที่เชื่อมต่อจุลินทรีย์ทั้งสอง แต่ ดูเหมือนว่า N. equitansจะไม่สามารถอยู่รอดได้หากปราศจากญาติที่มีขนาดใหญ่กว่า Andreas Teske นักจุลชีววิทยาแห่ง Woods Hole (Mass.) Oceanographic Institution ตั้งข้อสังเกตว่าIgnicoccusน่าจะหลั่งสารเคมีที่ทำให้N. equitans ต้องพึ่งพาอาศัยกัน “มันเป็นเรื่องราวที่น่าทึ่ง” เขากล่าว
Diversa บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพในซานดิเอโก ซึ่ง Stetter เป็นผู้ร่วมก่อตั้ง กำลังทำงานร่วมกับนักวิจัยชาวเยอรมันเพื่อจัดลำดับจีโนมทั้งหมดของN. equitansและความพยายามก็ใกล้จะเสร็จสมบูรณ์แล้ว ในขณะที่ปฏิเสธที่จะระบุจำนวนของยีนในN. equitans Stetter กล่าวว่ามีจำนวนน้อยกว่า 470 หรือมากกว่านั้นที่เป็นของแบคทีเรียในเซลล์Mycoplasma genitaliumซึ่งเป็นเจ้าของสถิติก่อนหน้านี้สำหรับจีโนมที่เล็กที่สุด
N. equitansอาจมีจีโนมแบบมินิมัลลิสต์เพราะมันเป็นตัวแทนของรูปแบบชีวิตดึกดำบรรพ์ที่ชวนให้นึกถึงชีวิตในวัยเด็กบนโลก หรือเพราะมันเป็นจุลินทรีย์ที่มีวิวัฒนาการสูงซึ่งปรับปรุงจีโนมของมันให้เป็นแบบที่จำเป็น
เทสเก้อยากรู้ว่าสิ่งมีชีวิตที่มียีนน้อยสามารถอยู่รอดภายใต้ความร้อนและความกดดันของสภาพแวดล้อมในมหาสมุทรซึ่งพบN. equitans ได้อย่างไร
การค้นพบของจุลินทรีย์ยังอาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับยีนจำนวนน้อยที่สุดที่จำเป็นต่อการรักษาเซลล์ (SN: 6/12/99, p. 377) N. equitans “ใกล้เคียงกับค่าต่ำสุดทางทฤษฎีมาก” Stetter กล่าว “มันอาจเก็บเงื่อนงำสำคัญบางอย่างเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตหรือสิ่งมีชีวิตในยุคแรกเริ่มบนโลก”
Credit : สล็อตเว็บตรง
