นักวิจัยได้ค้นพบโบราณวัตถุใหม่ที่มีความสัมพันธ์แบบพึ่งพากันในระบบจุลินทรีย์ในทะเล ซึ่งแสดงให้เห็นการลดจำนวนจีโนมอย่างมากโดยมีจีโนมที่ถูกตัดทอนลงอย่างมากเพียง 238 kbp และมีความลำเอียงในการทำงานอย่างมากต่อการประมวลผลข้อมูลทางพันธุกรรม จีโนมของสิ่งมีชีวิตนี้เข้ารหัสกลไกสำหรับการจำลองดีเอ็นเอ การถอดรหัส และการแปลเป็นหลัก สิ่งมีชีวิตนี้ขาดเส้นทางเมตาบอลิซึมเกือบทั้งหมด ดังนั้นจึงแสดงถึงการพึ่งพาเมตาบอลิซึมทั้งหมดต่อโฮสต์ สิ่งมีชีวิตนี้ได้รับการตั้งชื่อชั่วคราวว่า Candidatus Sukunaarchaeum mirabile โดยพื้นฐานแล้วเป็นสิ่งมีชีวิตในเซลล์ที่ยังคงไว้เพียงแกนกลางในการจำลอง และได้วิวัฒนาการให้เข้าใกล้รูปแบบการดำรงอยู่ของไวรัส โดยที่ Sukunaarchaeum mirabile ปรากฏเป็นตัวเชื่อมระหว่างสิ่งมีชีวิตในเซลล์และไวรัส การค้นพบนี้ทำให้เราต้องสงสัยเกี่ยวกับความต้องการขั้นต่ำของชีวิตในเซลล์
ไดโนแฟลกเจลเลตเป็นกลุ่มของสาหร่ายเซลล์เดียวยูคาริโอตที่มีแฟลกเจลลาสองชนิดที่ไม่เหมือนกัน ไดโนแฟลกเจลเลตส่วนใหญ่เป็นแพลงก์ตอนทะเลและเป็นที่ทราบกันดีว่าช่วยรักษาชุมชนจุลินทรีย์แบบพึ่งพาอาศัยกัน
ในการศึกษาล่าสุด การขยายจีโนมเซลล์เดี่ยวของแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับไดนโนแฟลกเจลเลต ซิทาริสเตส เรจิอุส เผยให้เห็นการมีอยู่ของลำดับวงกลมที่ผิดปกติอย่างมากขนาด 238 kbp โดยมีปริมาณ GC (กัวนีน-ไซโทซีน) ต่ำที่ 28.9% พบว่าลำดับนี้แสดงถึงจีโนมที่สมบูรณ์ของโพรคาริโอต การวิเคราะห์เพิ่มเติมเผยให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตที่มีจีโนมนี้เป็นอาร์เคียน จนถึงขณะนี้ จีโนมที่สมบูรณ์ของอาร์เคียนที่เล็กที่สุดที่รู้จักคือจีโนมขนาด 490 kbp ของ นาโน อาร์เคียม อีควิแทนส์ จีโนมโบราณที่ค้นพบในการศึกษานี้มีขนาดน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของจีโนมนี้ แต่กลับพบว่ามีความสมบูรณ์สูง การตรวจสอบเพิ่มเติมยืนยันว่าจีโนมนี้เป็นจีโนมโบราณที่สมบูรณ์จริง และได้รับการตั้งชื่อว่า Candidatus Sukunaarchaeum มิราบิเล.
โบราณวัตถุที่เพิ่งค้นพบใหม่ Ca. สุกุนาอาร์เคอุม มิราบิเล แสดงให้เห็นถึงการลดขนาดจีโนมอย่างมากโดยมีจีโนมที่ถูกถอดออกอย่างมากเพียง 238 kbp (สำหรับการเปรียบเทียบ ขนาดจีโนมของอาร์เคียทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 0.5 ถึง 5.8 Mbp ในขณะที่ขนาดจีโนมของไวรัสอยู่ระหว่าง 2 kb ถึงมากกว่า 1 Mbp) นอกจากนี้ ยังพบว่ามีความเอนเอียงในการทำงานที่รุนแรงต่อการประมวลผลข้อมูลทางพันธุกรรม โดยเข้ารหัสเครื่องจักรสำหรับการจำลองดีเอ็นเอ การถอดรหัส และการแปลเป็นหลัก โดยขาดเส้นทางเมแทบอลิซึมเกือบทั้งหมด ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาเมแทบอลิซึมทั้งหมดที่มีต่อโฮสต์
Ca. สุกุนาอาร์เคอุม มิราบิเล คล้ายกับไวรัสที่มีจีโนมขั้นต่ำที่อุทิศให้กับการคงอยู่ของพันธุกรรมและการพึ่งพาโฮสต์โดยสมบูรณ์ซึ่งจำเป็นเนื่องจากการลดการเผาผลาญ อย่างไรก็ตาม แตกต่างจากไวรัส สุคุนาอาร์เคอุม มิราเบิล มีกลไกการถอดรหัสและการแปลรหัสหลักและไรโบโซมเป็นของตัวเอง ไม่ขาดยีนกลไกการจำลองรหัสหลักและไม่ต้องพึ่งพาโฮสต์เพื่อสิ่งนี้ นี่คือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเอนทิตีเซลล์และไวรัส สุคุนาอาร์เคอุม มิราเบิล เป็นระบบเซลล์โดยพื้นฐานที่ยังคงไว้เพียงแกนกลางในการจำลองซึ่งวิวัฒนาการจนเกือบเป็นไวรัส
ด้วยระบบเส้นทาง สุคุนาอาร์เคอุม มิราเบิล การค้นพบนี้ปรากฏเป็นตัวเชื่อมโยงระหว่างหน่วยเซลล์กับไวรัส ซึ่งบังคับให้เราต้องสงสัยเกี่ยวกับความต้องการขั้นต่ำของชีวิตในเซลล์
***
อ้างอิง:
- ฮาราดะ อาร์. อัล et 2025. เอนทิตีเซลล์ที่ยังคงไว้เพียงแกนจำลอง: วงศ์ตระกูลโบราณที่ซ่อนอยู่พร้อมจีโนมที่ลดขนาดลงอย่างมาก พิมพ์ล่วงหน้าที่ bioRxiv ส่งเมื่อวันที่ 02 พฤษภาคม 2025 DOI: https://doi.org/10.1101/2025.05.02.651781
***
บทความที่เกี่ยวข้อง:
- เซลล์ที่มีจีโนมสังเคราะห์ขนาดเล็กผ่านการแบ่งเซลล์ปกติ (5 เมษายน 2021)
- Eukaryotes: เรื่องราวของบรรพบุรุษ Archaeal (31 ธันวาคม 2022)
- Thiomargarita magnifica: แบคทีเรียที่ใหญ่ที่สุดที่ท้าทายแนวคิดของ Prokaryote (25 มิถุนายน 2022)
***
