میکروبی با شاخک‌های عظیم ممکن است نیای مستقیم همه حیات پیچیده باشد
دانشمندان با موفقیت آرکی باکتری آسگارد را در آزمایشگاه رشد دادند و تصاویر دقیقی از آن تهیه کردند.
به گزارش سیناپرس همدان، میکروب‌های باستانی که وجود آنها قبل از ظهور سلول‌های حامل هسته روی زمین است، ممکن است اسرار چگونگی پیدایش چنین سلول‌های پیچیده‌ای را در وجود خود داشته باشند. اکنون، برای اولین بار، دانشمندان مقدار کافی از این میکروب ها را در آزمایشگاه رشد داده اند تا ساختار داخلی آنها را به طور دقیق مورد مطالعه قرار دهند.
بر اساس گزارش جدیدی که در مجله نیچر منتشر شد، محققان ارگانیسمی به نام Lokiarchaeum ossiferum را پرورش دادند که متعلق به گروهی از میکروب ها به نام Asgard archaea است. برخی از دانشمندان تصور می‌کنند که آرکی های آسگارد که در اساطیر اسکاندیناوی از محل اقامت خدایان نامگذاری شده‌اند، نزدیک‌ترین خویشاوندان تکاملی یوکاریوت‌ها هستند، سلول‌هایی که DNA خود را در یک حباب محافظ به نام هسته، بسته‌بندی می‌کنند.
یان لو، رهبر گروه تحقیقاتی اسکلت سلولی باکتریایی و سایر ماشین‌های مولکولی در آزمایشگاه بیولوژی مولکولی شورای تحقیقات پزشکی (MRC) در بریتانیا، در تفسیری درباره این مطالعه جدید نوشت: در درخت تکاملی زندگی، آسگاردها اغلب به عنوان “خواهر” یوکاریوت ها یا به عنوان جد مستقیم آنها شناخته می شوند. آسگاردها خودشان حامل هسته نیستند، اما حاوی مجموعه ای از ژن ها و پروتئین هایی هستند که زمانی تصور می شد منحصر به یوکاریوت ها هستند. محققان تئوری های مختلفی در مورد اینکه چگونه آسگاردها ممکن است هسته های اولیه را به دست آورند و در نتیجه اولین سلول های پیچیده را که بعداً گیاهان، حیوانات و انسان ها را به وجود آوردند، ایجاد کرده اند.
در سال 2020، یک گروه تحقیقاتی در ژاپن گزارش داد که پس از 12 سال کار، آنها با موفقیت آسگارد را در آزمایشگاه رشد دادند. لوو گفت که آنها Prometheoarchaeum syntrophicum، یک آسگارد که به نام خدای یونانی پرومتئوس نامگذاری شده است، رشد داده بودند، اما جزئیات ساختار درونی ارگانیسم، مبهم باقی مانده است. در حال حاضر، یک گروه تحقیقاتی گونه ای متفاوت را رشد داده اند و عکس‌های فوری از اندام L. ossiferum گرفته‌اند.
باز باوم، زیست شناس سلولی تکاملی در آزمایشگاه بیولوژی مولکولی MRC که در این کار دخالتی نداشت، گفت: تصاویر خیره کننده هستند.
کریستا شلپر، یکی از نویسندگان ارشد، رهبر آزمایشگاه اکولوژی و تکامل باستانی در دانشگاه وین، در بیانیه ای گفت: شش سال طول کشیده است تا به یک فرهنگ پایدار و بسیار غنی دست یابیم، اما اکنون می‌توانیم از این تجربه برای انجام بسیاری از مطالعات بیوشیمیایی و کشت سایر آرکی های آسگارد استفاده کنیم.
لوو اشاره کرد که در مقایسه با سایر آسگاردها، L. ossiferum نسبتا سریع رشد می کند و تعداد سلول های خود را در 7 تا 14 روز دو برابر می کند، در مقایسه با P. syntrophicum که هر 14 تا 25 روز یکبار این چرخه تکرار می شود. توجه داشته باشید که باکتری آشنای اشریشیا کلی هر 20 دقیقه یا بیشتر تکثیر می شود. (رشد آهسته این آرکی ها یکی از عواملی است که کشت آنها را بسیار دشوار می‌کند.)
لوو نوشت: نمونه‌های L. ossiferum که از گل و لای در کانالی در ساحل پیران، اسلوونی جمع‌آوری شده‌اند، شاخک‌های بد بو دارند که از بدن هر سلول بیرون می‌آیند. برجستگی ها و برآمدگی های عجیب و غریب در طول هر زائده ظاهر می شود. این «برآمدگی‌های سطحی» ممکن است از این ایده حمایت کند که در مقطعی از تاریخ تکامل، یک آسگارد یک باکتری در حال عبور را با استفاده از ضخامت‌های مشابه غشای خود گرفت و باکتری را به داخل بدن سلولی خود مکید و این منجر به توسعه هسته، شد. او توضیح داد که برجستگی ها از این ایده حمایت می کنند که چنین تعاملی ممکن است رخ داده باشد.
Thijs Ettema، میکروبیولوژیست زیست محیطی در دانشگاه واگنینگن هلند که در این کار نقشی نداشت، گفت: L. ossiferum همچنین ساختارهای ریز و شبیه آب نبات چوبی را روی سطح خود حمل می کند. لوو نوشت، این میکروب همچنین حاوی رشته‌های ساختاری است که بسیار شبیه رشته‌هایی است که در اسکلت سلولی یا داربست نگهدارنده سلول‌های یوکاریوتی دیده می‌شود.
برخی از دانشمندان فکر می کنند مطالعه جدید این فرضیه را تقویت می کند که آسگاردها جد مستقیم یوکاریوت ها هستند، اما همه قانع نشده اند.
منبع: livescience
مترجم: سید سپهر ارومیهء
