میکروب کوچک دریایی، نور جدیدی را در مورد اینکه یک سلول برای زنده ماندن به ماشین آلات ژنتیکی کمی نیاز دارد می اندازد

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

دانشمندان میکروارگانیسم ناشناخته‌ای را کشف کرده‌اند که کوچک‌ترین ژنومی را دارد که تاکنون کشف شده است و ممکن است بتواند اطلاعات ژنتیکی خود را تکثیر و بیان کند.

این میکروارگانیسم متعلق به آرکیا است، گروهی از موجودات تک سلولی که اساسا با باکتری ها متفاوت هستند.

این میکروب به افتخار یک خدای کوچک ژاپنی Candidatus Sukunaarchaeum mirabile یا به اختصار Sukunaarchaeum نامگذاری شده است. این ژنوم به طور غیرعادی کوچکی دارد، اما با وجود این، Sukunaarchaeum همچنان حاوی ژن های مورد نیاز برای کپی کردن DNA و استفاده از اطلاعات ژنتیکی آن برای ساخت پروتئین است.

چیزی که این کشف را بسیار جالب می کند این است که Sukunaarchaeum ندارد - تقریبا تمام ژن های مورد نیاز برای تولید مواد مغذی و انرژی خود را از دست داده است. این نشان می دهد که برای منابعی که برای زنده ماندن نیاز دارد، به شدت به موجودات دیگر وابسته است.

این تحقیق توسط یک تیم بین المللی شامل محققان دانشگاه ناتینگهام و دانشگاه تسوکوبا در ژاپن انجام شد. این یافته ها در Current Biology منتشر شده است.

تورستن آلرز، استاد دانشکده علوم زیستی در دانشگاه ناتینگهام و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: "کلید تعریف زندگی این است که آیا چیزی می تواند خودش را تکرار کند یا نه، و آیا می تواند این کار را به طور مستقل انجام دهد یا خیر. این کشف هیجان انگیز سرنخ های جدیدی در مورد اینکه یک سلول زنده چقدر می تواند ساده شود در حالی که قادر به تولید مثل و حفظ اطلاعات ژنتیکی خود است، ارائه می دهد."

تیم تحقیقاتی هنگام تجزیه و تحلیل مواد ژنتیکی میکروارگانیسم‌های دریایی منفرد (پلانکتون) Sukunaarchaeum را کشف کردند. اندازه ژنوم Sukunaarchaeum کمتر از نصف کوچکترین ژنوم باستانی است که قبلا شناخته شده بود و فقط شامل 189 ژن کد کننده پروتئین است.

این ارگانیسم همچنین از نظر ژنتیکی با تمام گروه های باستانی شناخته شده قبلی بسیار متفاوت است. توالی‌های ژنتیکی مرتبط یافت شده در نمونه‌های دریایی نشان می‌دهد که Sukunaarchaeum بخشی از گروه بسیار بزرگ‌تری از موجودات است که تاکنون عمدتا مورد توجه قرار نگرفته‌اند.

اکثر موجودات با ژنوم بسیار کوچک، بخشی از توانایی خود را برای عملکرد مستقل از دست داده اند. به عنوان مثال، میتوکندری ها و کلروپلاست های داخل سلول ها، که در اصل باکتری های آزاد بودند، برای برخی از ماشین آلات مورد نیاز برای کپی و استفاده از اطلاعات ژنتیکی خود، به سلول های میزبان خود متکی هستند.

با این حال، به نظر می رسد که Sukunaarchaeum مسیر تکاملی متفاوتی را در پیش گرفته است.

آلرز می‌گوید: «اگرچه تقریبا تمام ژن‌های مورد نیاز برای ساخت مواد مغذی و انرژی را از دست داده است، اما بسیاری از دستگاه‌های مورد نیاز برای کپی‌برداری از ژنوم و تولید پروتئین‌ها از اطلاعات ژنتیکی خود را حفظ کرده است». "این نشان می دهد که Sukunaarchaeum ممکن است به حداقل سطح اطلاعات ژنتیکی مورد نیاز برای باقی ماندن یک ارگانیسم به عنوان یک سلول مستقل نزدیک باشد."

محققان همچنین دریافتند که حدود یک چهارم ژنوم آن متشکل از ژن هایی برای پروتئین های غشایی غیرعادی بزرگ است که عملکرد آنها هنوز مشخص نیست. به طور مشابه، پروتئین‌های غشایی بزرگ در برخی باستان‌های انگلی یافت می‌شوند که این احتمال را افزایش می‌دهد که Sukunaarchaeum ممکن است به عنوان یک انگل در داخل یا در کنار ارگانیسم دیگری زندگی کند.

در حالی که دانشمندان ژنوم Sukunaarchaeum را شناسایی کرده‌اند، هنوز مستقیما این ارگانیسم را مشاهده نکرده‌اند یا میزبان آن را شناسایی نکرده‌اند.

این تیم قصد دارد بررسی کند که Sukunaarchaeum در کجا زندگی می کند، به چه چیزی بستگی دارد و چگونه با موجودات دیگر تعامل دارد.

این یافته‌ها می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا محدودیت‌های زندگی و میزان اطلاعات ژنتیکی یک موجود برای زنده ماندن و تولید مثل را بهتر درک کنند.

یک اصل و نسب پنهان باستانی با ژنوم بسیار کاهش یافته که فقط هسته همانندسازی خود را حفظ می کند، Current Biology (2026). DOI: 10.1016/j.cub.2026.09.042. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(26)01251-0

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →