Nowe spojrzenie na różnorodność archeonów
Obok bakterii i eukariontów archeony stanowią jedną z trzech głównych domen organizmów żywych. Prekursorskie badania wykazały, że archeony mają duże znaczenie ekologiczne i odegrały istotną rolę w procesie kształtowania się eukariontów. Obecnie znane są cztery nadtypy archeonów (DPANN, ASGARD, TACK oraz Euryarchaeota). Chociaż uważa się, że jest to najmniej zróżnicowana domena, przeprowadzone w ostatnim czasie badania dowodzą, że organizmy te mogą występować w środowiskach anoksycznych, takich jak osady na dnie oceanu i siedliska wodne. Możliwości określenia ich charakterystyki pozostają jednak ograniczone w związku z utrudnioną hodowlą wspomnianych linii archeonów w warunkach laboratoryjnych. Celem finansowanego z funduszy UE projektu ENIGMAARCHAEA (Shedding light on the diversity, ecology and evolution of enigmatic, uncultivated archaea using novel single cell and metagenomics approaches) było przezwyciężenie ograniczeń związanych z badaniem kultur archeonów oraz zgłębienie wiedzy na temat ich różnorodności, ewolucji oraz rozmieszczenia geograficznego. Badacze wykorzystali zaawansowane techniki z dziedziny genomiki i metagenomiki organizmów jednokomórkowych, aby pozyskać sekwencje genomów potencjalnie nowych typów archeonów, a następnie poddać je analizie. W tym celu pobrano próbki z różnych regionów świata, w tym próbki osadów ze źródeł termalnych, a także z dna mórz i rzek. Na podstawie pobranych próbek naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie DNA, a następnie za pomocą wyrafinowanych metod z dziedziny bioinformatyki przypisali je do poszczególnych genomów. Pozwoliło to na identyfikację różnych sekwencji genomów pozyskanych od nowych i niehodowanych w laboratorium organizmów z domeny archeonów, takich jak Lokiarchaeum silnie spokrewnione z eukariontami. Co ciekawe, analiza genomów archeonów wykazała obecność genów kodujących białka przypominających ich homologiczne odpowiedniki u eukariontów, włączając w to aktynę i GTPazy biorące udział w podstawowych procesach zachodzących w komórkach organizmów eukariotycznych. Ponadto prowadzone badania doprowadziły zespół do istotnych spostrzeżeń na temat centralnego metabolizmu węgla i energii w analizowanych liniach. Wstępne dane wykazały obecność enzymów zdolnych do rozkładu głównych substancji zanieczyszczających środowisko w naszych ekosystemach. Podsumowując, wyniki badań przeprowadzonych w ramach projektu ENIGMAARCHAEA zasadniczo zmieniły nasze postrzeganie ewolucji eukariontów i spotkały się z ogromnym zainteresowaniem mediów z całego świata. Oprócz wzbogacenia naszej wiedzy na temat ewolucji archeonów i ich różnorodności zdobyte informacje mogą okazać się niezwykle cenne pod względem ekologicznym i gospodarczym.
