Asgard (archaea)

Asgard veya Asgardarchaeota, Lokiarchaeota, Thorarchaeota, Odinarchaeota ve Heimdallarchaeota'yı içeren bir arke üst şubesidir. Grubun bir temsilcisi yetiştirildi. Asgard üst şubesi, ökaryotların en yakın prokaryotik akrabalarını temsil eder. Ökaryotlar, muhtemelen simbiyogenez süreci boyunca bakterileri asimile ettikten sonra Asgardarchaeota'nın atalarının soyundan ortaya çıkmıştır.
Keşif
2010 yazında, Arktik Okyanusu'ndaki Knipovich sırtındaki yarık vadisinde, Loki'nin Kalesi olarak adlandırılan hidrotermal havalandırma sahasının yakınında alınan bir yerçekimi çekirdeğinden gelen tortular analiz edildi. Daha önce yüksek miktarda yeni arkal soyları içerdiği gösterilen spesifik tortu ufukları, metagenomik analize tabi tutuldu.
2015 yılında, Uppsala Üniversitesi liderliğindeki bir ekip, bir dizi yüksek oranda korunmuş protein kodlayan gen kullanarak filogenetik analizlere dayanan Lokiarchaeota şubesini önerdi. İlk genom örneğinin kaynaklandığı hidrotermal havalandırma kompleksine atıfta bulunularak, isim, İskandinav şekil değiştiren tanrısı Loki'ye atıfta bulunur. Mitolojinin Loki "sayısız çözülmemiş bilimsel tartışmalar katalizör olmuştur staggeringly kafa, karmaşık ve kararsız şekil" olarak tarif edilmiştir ökaryotlarda kaynağı hakkında tartışmalar Lokiarchaeota rolü benzer.
2016 yılında, Teksas Üniversitesi liderliğindeki bir ekip, Kuzey Carolina'daki White Oak Nehri'nden alınan örneklerden Thorarchaeota'yı keşfetti ve adı başka bir İskandinav tanrısı olan Thor'a atıfta bulundu.
Loki Kalesi, Yellowstone Ulusal Parkı, Aarhus Körfezi, Colorado Nehri yakınında bir akifer, Yeni Zelanda'nın Radiata Havuzu, Taketomi Adası, Japonya yakınlarındaki hidrotermal menfezler ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki White Oak River halicinden alınan ek örnekler, araştırmacıları Odinarchaeota ve Heimdallarchaeota'yı keşfetmeye yönlendirdi, ve İskandinav tanrılarını kullanmak için kurulan adlandırma kuralının ardından, arkeler sırasıyla Odin ve Heimdallr için adlandırıldı. Bu nedenle araştırmacılar, bu mikropları içeren üst şubeyi, İskandinav mitolojisindeki tanrılar diyarından sonra Asgard olarak adlandırdılar.
Açıklama
Asgard üyeleri, yeni GTPaz'lar, ESCRT ve SNF7 gibi membran yeniden modelleme proteinleri, bir ubikuitin değiştirici sistemi ve N-glikosilasyon yolu homologları dahil olmak üzere birçok ökaryotik imza proteinini kodlar.
Asgard arkeonları, düzenlenmiş bir aktin hücre iskeletine sahiptir ve kullandıkları profilinler ve jelsolinler, ökaryotik aktinlerle etkileşime girebilir. Ayrıca Kriyojenik elektron mikroskobu altında veziküller oluşturuyor gibi görünüyorlar. Bazıları bir PKD etki alanı S katmanına sahip olabilir. Ayrıca LSU rRNA'daki üç yollu ES39 genişlemesini ökaryotlarla paylaşırlar.
Metabolizma
Asgard arkeleri genellikle zorunlu anaeroblardır, ancak Kariarchaeota, Gerdarchaeota ve Hodarchaeota fakültatif aeroblar olabilir. Wood-Ljungdahl yolağına sahiptirler ve glikoliz yaparlar. Üyeler, heliorhodopsin kullanan ototroflar, heterotroflar veya fototroflar olabilir. Bir üye, Candidatus Prometheoarchaeum syntrophicum, kükürt azaltan proteobakteriler ve metanojenik arke ile sintrofi gerçekleştirir.
Sahip oldukları RuBisCO, karbon sabitleyici değildir, ancak muhtemelen nükleosit kurtarma için kullanılır.
Alt bölümlerde ökaryotik benzeri özellikler
"Heimdallarchaeota" filumunun, daha önce yalnızca ökaryotik olduğu düşünülen bir özellik olan N-terminal çekirdek histon kuyruklarına sahip olduğu, 2017 yılında bulundu. 2018'de, her ikisi de Asgard'ın dışında kalan diğer iki arke şubesinin de kuyrukları olduğu bulundu.
Ocak 2020'de bilim adamları, Lokiarcheota'nın bir üyesi olan Candidatus Prometheoarchaeum syntrophicum'un iki bakteri türüyle çapraz besleme yaptığını buldular. Simbiyogeneze bir benzetme yaparak, bu ilişkiyi basit prokaryotik mikroorganizmalar ile yaklaşık iki milyar yıl önce meydana gelen karmaşık ökaryotik mikroorganizmalar arasındaki olası bir bağlantı olarak görüyorlar. (Ayrıca bkz. Endosimbiyotik teori)
Sınıflandırma
Bu grubun filogenetik ilişkisi halen tartışılmaktadır. Üyelerin ilişkisi yaklaşık olarak şu şekildedir:
The Heimdallarchaeota are considered the deepest branching Asgard archaea. The Eukaryotes may be sister to the Heimdallarchaeota or the Asgard archaea. A favored scenario is syntrophy, where one organism depends on the feeding of the other. In this case, the syntrophy may have been due to the Asgard archaea having been incorporated in an unknown type of bacteria, developing into the nucleus. An α-proteobacterium was incorporated to become the mitochondrion.
Heimdallarchaeota, en derin dallanan Asgard arkeleri olarak kabul edilir. Ökaryotlar, Heimdallarchaeota veya Asgard arkelerinin kız kardeşi olabilir. Tercih edilen bir senaryo, bir organizmanın diğerinin beslenmesine bağlı olduğu sentezdir. Bu durumda, sentez, Asgard arkesinin bilinmeyen bir bakteri tipine dahil edilerek çekirdeğe dönüşmesine bağlı olabilir. Mitokondri olmak için bir α-proteobacterium dahil edildi.