Kromě nejmenšího genomu je Nanoarcheum equitans bizarní i svým biotopem – žije na povrchu jiného, většího archea Ignicoccus islandicus v horkých vývěrech na mořském dně nedaleko Islandu. Archea jsou velmi povrchně podobná bakteriím – svou velikostí a tím, že nemají buněčné jádro a buněčné organely.
Ve skutečnosti jsou ale podle všeho bližší nám, eukaryotním organismům.
Stejně jako my kupříkladu začínají syntézu každého proteinu methioninem a mají introny.
Každopádně tato malá stvoření pocházejí z pradávných časů, kdy byla planeta ještě mladá a je docela dobře možné, že jsou tím nejstarobylejším, co se dá v současné přírodě nalézt.
Ještě donedávna se předpokládalo, že žijí jen v nejrůznějších prapodivných až úchylných prostředích, jako jsou horké prameny a podmořské sopečné kuřáky, a že tedy i svým způsobem života odkazují na původní nehostinné prostředí pradávné Země. S nástupem metod molekulární biologie se však ukazuje, že archea žijí úplně všude. Například mořská voda je jich úplně plná, jen jsme si jich nikdy nevšimli, protože mikrobiologům nerostly na miskách s agarem.
Osekvenování zmíněného archea bylo dychtivě očekáváno. Bylo docela jasné, že v genomu těchto tvorů lze očekávat velezajímavé objevy. Netrvalo to ani moc dlouho a tým pod vedením Dietera Sölla při analýze genomu Nanoarcheum equitans narazil na pozoruhodný jev. Ukázalo se, že v zmíněném genomu schází geny pro několik tRNA. To je velmi zvláštní, protože pro translaci, při které se na ribozómech překládá genetická informace z mRNA do proteinu, jsou potřeba všechny tRNA. Geny pro tRNA patří k těm genů, které nevytvářejí proteiny – je jimi kódovaná struktura příslušné RNA. Ta se určitým způsobem zkroutí a vytvoří přepravní modul pro přenos aminokyselin.
Pro přepravu každé z aminokyselin je potřeba konkrétní typ tRNA, jinak to, pokud je známo, nejde. Söllovi a jeho spolupracovníkům to nedalo a podívali do genomu archea pozorněji. Ukázalo se, že ve skutečnosti dotyčné geny pro tRNA v genomu jsou – jen kupodivu ne vcelku, ale ve dvou od sebe prostorově oddělených sekvencích. Funkční tRNA geny vzniknou až po zkopírování obou sekvencí a jejich spojení.
V každé z těchto dvou sekvencí je oblast, která řídí celý proces vyhledání správných dvojic sekvencí a sestavení fungující tRNA. Tyto oblasti jsou až pozoruhodně podobné intronům tRNA genů známým u eukaryontních organismů, například u kvasinek. Kvasinkové tRNA introny se jako každé slušné introny během transkripce, přepisu genetické informace z DNA do RNA (v tomto případě do tRNA) vystřihnou a zahodí. Teď to ale vypadá, že by introny v tRNA genech eukaryot vlastně mohly být pozůstatkem funkčních oblastí, které kdysi dávno řídily expresi tRNA.
Introny jsou jednou ze záhad biologie. Generace vědců trápí otázka, proč jsou geny eukaryot (a také archeí) vmezeřenými introny rozsekány na spoustu menších kousků, když během procesu transkripce introny nic nedělají, jen jsou vystřihnuty a zahozeny. Osekvenování starobylého archea nakonec možná významně přispěje k objasnění této záhady.
Pramen: Nature 433 (7025): 537-541.
Diskuze:
