Een ingewikkeld ‘beestje’, een archaeon, ontdekt

Prokaryote en eukaryote cel

Een tekening van een prokaryote en een eukaryote cel (onder) (foto: BBC)

Je kunt de wereld van het leven in tweeën verdelen: die van de kerndragers (eukaryoten) en van de kernlozen (prokaryoten). Tenminste, zo was het tot voor kort, voordat een nog niet eerder waargenomen micro-organisme, Lokiarchaeota vernoemd naar de vindplaats het kasteel van Loki in de Noord-Atalantische Oceaan, werd ontdekt. Het ‘beestje’ behoort tot de Archaea, een aparte klasse micro-organismen. De structuur van de cel van deze microbe zou veel ingewikkelder zijn dan van andere micro-organismen en zou wel eens de ‘ontbrekende’ schakel kunnen zijn tussen de eukaryoten en de prokaryoten. Klein probleem is dat de onderzoekers nog geen volledig exemplaar in handen hebben. Dit pas ontdekte archaeon is gereconstrueerd uit in de oceaan gevonden genetisch materiaal.

Eukaryote cellen zijn veel groter en veel ingewikkelder dar prokaryote. Ze bevatten allerlei cellichaampjes zoals mitochondriën, die de simpele prokaryoten ontberen. Het is lastig te bedenken hoe je van prokaryoten evolutionair de stap naar eukaryoten maakt en het Loki-beestje zou die verklaring eenvoudiger maken. Zo hebben Lokiarchaeota genen die coderen voor eiwitten die, tot nu toe bekend, alleen bij eukaryoten voorkomen. “Eukaryoten en archaea zijn verwant. Ze hebben gemeenschappelijke voorouders”, zegt onderzoeker Thijs Ettema van de universiteit van Uppsala (Zwe). Met name de, wat genoemd werd, TACK-archaea zijn verwant aan de eukaryoten en het pas ontdekte archaeon schijnt tot die groep te behoren (waarvan ik nu maar even aanneem dat die gepostuleerd werd). Volgens Ettema zouden de eukaryote cellen en de  Lokiarchaeota tweemiljard jaar geleden dezelfde voorouders hebben gehad. Ettema: “Dat ze dezelfde genen hebben wil  nog niet zeggen dat die dezelfde functies hebben. Om daar achter te komen zullen we proeven moeten doen en daarvoor hebben we levende cellen nodig.” Het beestje schijnt niet echt gevonden te zijn, maar ‘gereconstrueerd’ uit genetisch materiaal dat gevonden is rond het kasteel van Loki. Die cellen vinden zal nog een hele klus zijn, gegeven de vrij barre omstandigheden, die maken dat de beestjes er hoogstwaarschijnlijk spaarzaam voorkomen. “Sommige mensen”, zegt de onderzoeker, “hebben schattingen gemaakt hoe vaak cellen in zo’n omgeving delen en ze kwamen tot getallen als een keer in de tien jaar. Dat is geen doen als je die in het lab wil kweken.” Vandaar dat de onderzoekers naar Loki-achtige micro-organismen gaan zoeken op warmere plaatsen zoals meren in het Yellowstonepark in de VS of in Nieuw-Zeeland. “Misschien vinden we dan soortgelijke organismen die nauwer verwant zijn met eukaryoten.”

Een belangrijke gebeurtenis in de ontwikkeling van de eukaryote cellen was de komst van de mitochondriën, de krachtcentrales van de cel. Lokiarchaeota hebben geen mitochondriën, is het idee, dus wanneer die krachtcentrales hun intree in de cel maakten is nog steeds een open vraag. Een van de genen die wezenlijk is voor de eukaryoten is dat welke codeert voor het eiwit actine. Dat heeft veel functies, waaronder fagocytose, het ‘opeten’ (inbouwen) van andere cellen. Het idee leeft dat op die manier de mitochondriën, die een eigen DNA hebben, in de eukaryote cellen terecht zijn gekomen. Volgens Ettema zijn er in de Loki-archaea genen gevonden die coderen voor actines. Andere onderzoekers denken dat door de ‘ontdekking’ van het tot nu toe nog onbekende micro-organisme er snel andere Loki-achtige microben zullen worden ontdekt. Ik zit nog wel even met de vraag hoe de onderzoekers er zo zeker van zijn dat het door hun gevonden genetische materiaal afkomstig is van een nog niet eerder waargenomen archaeon, maar dat heeft natuurlijk alles te maken met mijn geringe kennis van de materie.

Bron: BBC

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.