Microbul cu genom bizar de mic ar putea fi în curs de transformare într-un virus. Ce avertizează specialiștii

O nouă descoperire științifică tulbură granițele între organismele celulare și virusuri. Microbul denumit provizoriu Sukunaarchaeum, găsit ascuns într-un dinoflagelat marin, are un genom extrem de mic, aproape exclusiv concentrat pe replicarea propriului material genetic, iar specialiștii cred că ar putea fi un exemplu viu de tranziție evolutivă spre virus.

Descoperit accidental în celulele dinoflagelatului Citharistes regius, Sukunaarchaeum este un microorganism atât de dependent de gazda sa încât aproape că nu mai seamănă cu un organism viu în sensul tradițional. Genomul său conține doar 189 de gene codificatoare de proteine, iar majoritatea sunt dedicate replicării ADN-ului, ceea ce indică că microbul nu are aproape niciun fel de cale metabolică proprie.

Această dependență extremă de celula gazdă îl face similar cu un virus, care nu poate funcționa independent și care își folosește gazda pentru a se multiplica. Totuși, spre deosebire de virusuri, Sukunaarchaeum este capabil să își copieze singur ADN-ul, fapt neobișnuit și care îl plasează într-o zonă gri între celule și virusuri.

Cercetătorii de la Universitatea Tsukuba au identificat acest microb după ce au descoperit o secvență circulară de ADN de doar 238.000 de perechi de baze, adică 5% din mărimea genomului bacteriei Escherichia coli. Inițial, au crezut că este o anomalie, însă au confirmat existența acestui ADN într-un număr semnificativ de celule.

Între celulă și virus: o „fosilă vie” a evoluției

Ce face cu adevărat fascinant acest microorganism este poziția sa ambiguă în arborele vieții. Sukunaarchaeum aparține grupului Archaea, o ramură de organisme simple care sunt evolutiv mai apropiate de noi decât de bacterii. În plus, modul său extrem de dependent de gazdă și concentrarea pe auto-replicare aduc în discuție ideea că ar putea fi un „fossil viu” al unui stadiu evolutiv în care organismele celulare se transformau în virusuri.

Kate Adamala, biolog sintetic care nu a participat la descoperire, susține că organismul ar putea fi o verigă lipsă care ne ajută să înțelegem cum au apărut virusurile. Multe tranziții majore în evoluție nu au lăsat urme fosile, deci găsirea unui astfel de microb oferă o oportunitate unică de studiu.

Deși încă există scepticism în rândul unor experți precum Elizabeth Waters, care consideră că e prea devreme pentru a spune că Sukunaarchaeum este un virus în devenire, toți recunosc că este un organism „fascinant” care poate revoluționa modul în care vedem evoluția genomică.

O nouă linie evolutivă cu distribuție globală

Surprinzător, Sukunaarchaeum nu este un caz izolat. Echipa de la Tsukuba a identificat secvențe genetice similare în probe de apă de mare din întreaga lume. Aceasta sugerează că nu doar un singur tip de microb ci o linie evolutivă complet necunoscută și răspândită de Archaea, cu un mod de viață extrem de dependent, există în mediul marin.

În prezent, cercetătorii încearcă să fotografieze acest microorganism – o provocare dată fiind dimensiunea lui minusculă, probabil mai mică de 1 micron. Totodată, încearcă să înțeleagă cum se leagă filogenetic această linie cu alte Archaea și ce rol joacă proteinele mari asociate membranelor în relația cu gazda sa.

Descoperirea subliniază cât de multă biologie încă rămâne de descoperit și cât de complexe și neînțelese sunt relațiile dintre formele de viață microscopice. Într-o lume în care virusurile, bacteriile și alte microorganisme au impact direct asupra ecosistemelor și sănătății umane, înțelegerea unor astfel de organisme la limita vieții poate deschide noi orizonturi științifice.

Această descoperire ne arată că granițele dintre formele de viață sunt mult mai fluide decât credeam, iar Sukunaarchaeum poate reprezenta un exemplu viu al unei tranziții evolutive rare și extrem de importante în înțelegerea originii și diversității vieții.