Oude microben, waarvan het bestaan voorafging aan het verschijnen op aarde van cellen met een kern, kunnen zich opslaan
Dat blijkt uit een nieuw gepubliceerd rapportIn het tijdschrift Nature kweekten onderzoekers het organisme Lokiarchaeum ossiferum, dat behoort tot een groep microben die bekend staat als Asgard archaea. Vernoemd naar het huis van de goden in de Noorse mythologie, wordt door sommige wetenschappers aangenomen dat de archaea van Asgard de nauwste evolutionaire verwanten van eukaryoten zijn. Deze cellen verpakken hun DNA in een beschermend blaasje dat de kern wordt genoemd.
De cellen van de Asgardiaanse archaea missen een kern, maar hebben dat weleen reeks genen en eiwitten waarvan eerder werd gedacht dat ze uniek waren voor eukaryoten. Onderzoekers hebben veel theorieën over hoe de Asgard primitieve kernen verkregen en zo de eerste complexe cellen voortbrachten. Volgens een van de meest populaire ontstonden eukaryoten als gevolg van de fusie van de Asgardiaanse archaea met een bacterie. Deze gaven op hun beurt aanleiding tot planten, dieren en mensen – allemaal complex leven.
Eukaryoten (waaronder dieren, planten en schimmels) zijn mogelijk ontstaan uit de fusie van een Asgardiaanse archaea met een bacterie. Credit: Florian Wohlweber, ETH Zürich
In 2020 onderzoeksgroepJapan meldde dat ze na 12 jaar werken Asgard met succes in het laboratorium hadden grootgebracht. Namelijk Prometheoarchaeum syntroficum, een Asgardiaan genoemd naar de Griekse god Prometheus. Maar ze konden de details van hun interne lichaamsstructuur niet zien. Nu hebben andere wetenschappers L. ossiferum gekweekt en foto's gemaakt van de binnenkant. In het bijzonder vonden ze enige gelijkenis met een skelet.
“Het heeft zes lange jaren geduurd voordat het zover wasstabiele en zeer verrijkte cultuur. Maar deze ervaring zal nuttig zijn voor andere biochemische studies, maar ook voor het kweken van andere Asgardiaanse archaea”, schrijven de wetenschappers.
Cryo-elektronentomografie heeft wetenschappers geholpeninzicht krijgen in de cellulaire structuur van een nieuw gekweekte Asgardiaanse archaeon die hier wordt getoond. Vooral opmerkelijk zijn de uitgebreide filamenten van actine-cytoskelet (oranje) in de cellichamen, evenals de unieke celwand (blauw). Credit: Margot Riggi, Animatielab, Universiteit van Utah
Vergeleken met andere Asgardianen is L.ossiferum groeit relatief snel en verdubbelt het aantal cellen in 7–14 dagen. Ter vergelijking: P. syntroficum plant zich elke 14 tot 25 dagen voort. Tegelijkertijd vermenigvuldigt E. coli (Escherichia coli) zich bijvoorbeeld elke 20 minuten. Langzame groei is een van de factoren die het kweken van oude micro-organismen moeilijk maakt.
Sommige wetenschappers geloven dat de studie de hypothese bevestigt dat de Asgardiërs de directe voorouders zijn van eukaryoten, maar niet alle experts zijn daar zeker van, schrijft Science.
Lees verder:
Het bleek hoe oud het water is dat we vandaag drinken
De 17-jarige ingenieur bedacht een magneetloze motor: hij kan worden gebruikt in elektrische voertuigen
Niet ver van de aarde zijn twee planeten gevonden. Misschien zijn ze bewoond
Omslag: Scanning-elektronenmicrofoto van een Lokiarchaeum ossiferum-cel met lange en complexe cellulaire projecties.
Credits: Thiago Rodriguez-Oliveira, Universiteit van Wenen