Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Археонның түрі
Species of archaeon
Nanoarchaeum equitans – 2002 жылы Карл Стеттер Исландия жағалауындағы Колбейнси жотасындағы гидротермальдық қайнардан тапқан теңіз археясының бір түрі. Ол жаңа филумның алғашқы түрі ретінде ұсынылған және Nanoarchaeum туысының жалғыз түрі болып табылады. Бұл микробтың штамдары сондай-ақ Суполярлық Орта Мұхит Жотасында және Йеллоустоун Ұлттық Паркіндегі Обсидиан тоғайында табылған. Қайнау температурасына жуық температурада өсетіндіктен, шамамен ол термофиль деп есептеледі. Ол pH 6 және 2% тұздылықтағы ортада ең жақсы өседі. Nanoarchaeum Ignicoccus археясына міндетті симбионт болып көрінеді; тірі қалу үшін ол иесі организммен байланыста болуы керек. Nanoarchaeum equitans липидтерді өзі синтездей алмайды, бірақ оларды иесінен алады. Оның жасушаларының диаметрі бар болғаны 400 нм, бұл оны ең кішкентай белгілі тірі организм және ең кішкентай белгілі архея етеді. N. equitans геномы бір дөңгелек хромосомадан тұрады және орташа GC құрамы 31,6% құрайды. Онда аминқышқылдары, нуклеотидтер, кофакторлар және липидтер синтезі үшін қажетті гендердің көбісі жоқ, бірақ жөндеу және көбейту үшін қажеттінің бәрін кодтайды. N. equitans рекомбинацияда қолданылатын белоктарды кодтайтын бірнеше гендерді қамтиды, бұл N. equitans гомологтық рекомбинацияға түсуі мүмкін екенін көрсетеді. Оның ДНҚ-сының 95% ақуыздар немесе тұрақты РНК молекулалары үшін кодталады. N. equitans дөңгелек пішінді құрылымынан кішкентай қосымшалар шығады. Жасуша беті жұқа, тор тәрізді S қабатымен жабылып, бүкіл жасушаның құрылымын және қорғанысын қамтамасыз етеді.
Nanoarchaeum equitans is a species of marine archaea that was discovered in 2002 in a hydrothermal vent off the coast of Iceland on the Kolbeinsey Ridge by Karl Stetter. It has been proposed as the first species in a new phylum, and is the only species within the genus Nanoarchaeum. Strains of this microbe were also found on the Sub polar Mid Oceanic Ridge, and in the Obsidian Pool in Yellowstone National Park. Since it grows in temperatures approaching boiling, at about , it is considered to be a thermophile. It grows best in environments with a pH of 6, and a salinity concentration of 2%. Nanoarchaeum appears to be an obligate symbiont on the archaeon Ignicoccus; it must be in contact with the host organism to survive. Nanoarchaeum equitans cannot synthesize lipids but obtains them from its host. Its cells are only 400 nm in diameter, making it the smallest known living organism, and the smallest known archaeon. N. equitans genome consists of a single circular chromosome, and has an average GC content of 31.6%. It lacks almost all of the genes required for the synthesis of amino acids, nucleotides, cofactors, and lipids, but encodes everything needed for repair and replication. N. equitans contains several genes that encode proteins employed in recombination, suggesting that N. equitans can undergo homologous recombination. A total of 95% of its DNA encodes for proteins or stable RNA molecules. N. equitans has small appendages that come out of its circular structure. The cell surface is covered by a thin, lattice shaped S layer, which provides structure and protection for the entire cell.
Геном
Микоплазма гениталиум (580 Кбж өлшемі, 515 белок кодтайтын гендері бар) 2003 жылға дейін ең кішкентай геномдық өлшемі бар жасушалық бірлік ретінде қарастырылды, сол кезде Nanoarchaeum (491 Кбж, 536 белок кодтайтын гендері бар) секвенцияландырылды. Генетикалық тұрғыдан алғанда, Nanoarchaeum ерекшелігі – оның 16S РНҚ тізбегін ең көп қолданылатын әдістермен анықтау мүмкін емес. Бір тізбекті рибосомалық РНҚ-ның алғашқы зерттеулері бұл организмнің Архея доменіне жататындығын көрсетті. Дегенмен, оның "Euryarchaeota" және Thermoproteota филумдарынан айырмашылығы филумдар арасындағы айырмашылықтай зор болды. Сондықтан оған "Nanoarchaeota" деп аталатын жеке филум берілді. Бірақ, басқа бір топ (әдебиеттер тізіміне қараңыз) барлық ашық оқу кадрларын басқа Археялармен салыстырды. Олардың пікірінше, бастапқы үлгідегі рибосомалық РНҚ ғана бұрмаланған нәтиже берді және Nanoarchaeum шындығында "Euryarchaeota" филумына жатады. Nanoarchaeum геномының секвенциялануы оның биологиясы туралы көптеген мәліметтерді ашты. Бірнеше маңызды метаболикалық жолдардың гендері жоққа шығарылды. Nanoarchaeum көптеген нуклеотидтерді, аминқышқылдарды, липидтерді және кофакторларды синтездеуге қабілетсіз. Бұл жасуша осы биомолекулаларды Ignicoccus-тан алуы мүмкін. Атап айтқанда, N. equitans-та басқа организмдерде пурин нуклеотидтерінің биосинтезін кодтайтын барлық гендер жоқ. Алайда, көптеген паразиттерден айырмашылығы, Nanoarchaeum көптеген ДНК жөндеу ферменттеріне және ДНК репликациясын, транскрипцияны және трансляцияны жүзеге асыру үшін қажеттінің бәріне ие. Бұл геномда басқа паразиттерге тән үлкен мөлшерде кодтамайтын ДНК болмауының себебін түсіндіруге болады. Организмнің өзінің АТФ-ын өндіру қабілеті де күмәнді. Nanoarchaeum көптеген термофилдер сияқты энергия үшін сутегі мен күкіртті метаболизмдей алмайды. Онда АТФ-синтазаның бес суббірлігі және тотығу деаминациясының жолдары бар. Ол Ignicoccus-тан импортталған биологиялық молекулалардан энергия ала ма, әлде АТФ-ты тікелей ала ма, қазіргі уақытта белгісіз. N. equitans геномдары мен протеомдарының құрамы екі бейімделудің белгілерімен сипатталады – бірі жоғары температураға, екіншісі міндетті паразиттік (немесе симбиозға).
Mycoplasma genitalium (580 Kbp in size, with 515 protein coding genes) was regarded as a cellular unit with the smallest genome size until 2003 when Nanoarchaeum was sequenced (491 Kbp, with 536 protein coding genes). Genetically, Nanoarchaeum is peculiar in that its 16S RNA sequence is undetectable by the most common methods. Initial examination of single stranded ribosomal RNA indicated that the organism most likely belonged to the Archaea domain. However, its difference from the existing phyla, "Euryarchaeota" and Thermoproteota, was as great as the difference between the phyla. Therefore, it was given its own phylum, called "Nanoarchaeota". However, another group (see References) compared all of the open reading frames to the other Archaea. They argue that the initial sample, ribosomal RNA only, was biased and Nanoarchaeum actually belongs to the "Euryarchaeota" phylum. The sequencing of the Nanoarchaeum genome has revealed a wealth of information about the organism's biology. The genes for several vital metabolic pathways appear to be missing. Nanoarchaeum cannot synthesize most nucleotides, amino acids, lipids, and cofactors. The cell most likely obtains these biomolecules from Ignicoccus. In particular, N. equitans lacks all of the genes that encode purine nucleotide biosynthesis in other organisms. However, unlike many parasitic microbes, Nanoarchaeum has many DNA repair enzymes, as well as everything necessary to carry out DNA replication, transcription, and translation. This may explain why the genome lacks the large stretches of non coding DNA characteristic of other parasites. The organism's ability to produce its own ATP is also in question. Nanoarchaeum lacks the ability to metabolize hydrogen and sulfur for energy, as many thermophiles do. It does have five subunits of an ATP synthase as well as pathways for oxidative deamination. Whether it obtains energy from biological molecules imported from Ignicoccus, or whether it receives ATP directly is currently unknown. The genome and proteome composition of N. equitans are marked with the signatures of dual adaptation – one to high temperature and the other to obligate parasitism (or symbiosis).