Биология

Микробиологи впервые культивировали клетки асгардархей

Olena Shmahalo/MRK

Японские биологи впервые вырастили в лаборатории клеточную культуру Lokiarchaeota. Это тип архей мог быть предшественником эукариотических клеток, а значит, всех многоклеточных организмов нашей планеты. Методику выделения и культивирования ученые опубликовали на препринт-сервере bioRxiv1.

Археи представляют собой домен одноклеточных организмов. Они обладают чертами как прокариот — бактерий, так и эукариот — развитых организмов. Они не имеют клеточного ядра, но содержат гены и используют метаболические пути, родственные эукариотам. Некоторые аспекты биохимии архей уникальны. Например, в составе мембранных липидов они имеют не жирные кислоты, а многоатомные спирты.

Только в 2015 году ученым удалось секвенировать генетические фрагменты осадков с морского дна у побережья Гренландии и обнаружить ни на что не похожие последовательности ДНК. Их обладатель был явным представителем архей, однако в геноме встречались эукариотоподобные гены. Среди них были гены, кодирующие белки клеточной мембраны и скелета. Открытие стало аргументом в пользу эоцитной гипотезы, которая гласит, что однажды архея проглотила предшественника митохондрий и дала начало всем эукариотам. Этой археей мог быть обнаруженный тип, названный по имени скандинавского бога Lokiarchaeota. Вскоре в других лабораториях были обнаружены подобные археи. Вместе они образовали надтип некультивируемых архей Asgard.

Хироюки Имати, микробиолог из Японского агентства морских и земных наук и технологий в Йокосуке, и его коллеги решили «приручить» асгардархей — вывести растущую в лаборатории культуру. Для этого исследователи создали биореактор, имитирующий глубоководную среду, богатую метаном. Последующие пять лет ученые провели в попытках заставить архей размножаться в биореакторе. Еще один год биологи ожидали, пока те начнут делиться в пробирках с питательной средой. Спустя 12 лет с начала исследования ученые наконец вывели стабильную лабораторную культуру.

Культура состоит из двух архей-симбионтов: питающаяся метаном Lokiarchaeon соседствует с производящей этот газ археей. Впервые выведенная в лаборатории, первая получила имя Prometheoarchaeum syntrophicum. Организмы P. syntrophicum представляют собой круглые клетки диаметром менее одного микрометра. Деление их клеток требует двух-трех недель. По словам ученых, они стали одними из самых медленно делящихся известных организмов.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.