Microbul care împinge viața la limită revine cu o confirmare importantă. Are un genom incredibil de mic și aproape niciun metabolism

Descoperirea nu este complet nouă pentru cititorii Playtech. În 2025 am scris deja despre microbul cu genom neobișnuit de mic, când cercetarea exista sub forma unui preprint și microorganismul era descris ca având un mod de viață neobișnuit de apropiat de cel al unui virus. Studiul publicat acum oficial confirmă caracteristicile extraordinare ale acestuia, dar adoptă o formulare mai prudentă atunci când discută poziția lui la limita dintre viața celulară și dependența aproape totală de o gazdă.

Un microorganism din domeniul Archaea, cu un genom extrem de mic

Sukunaarchaeum mirabile a fost descoperit întâmplător în timp ce cercetătorii studiau microorganisme asociate cu planctonul marin Citharistes regius, colectat din apele de suprafață din apropierea orașului Shimoda, Japonia. Echipa încerca să înțeleagă relația dintre plancton și cianobacteriile fotosintetizante cu care acesta trăiește, când analiza genetică a scos la iveală o secvență circulară de ADN extrem de mică.

Microorganismul aparține domeniului Archaea, unul dintre marile domenii ale vieții. Arheele sunt organisme unicelulare care, asemenea bacteriilor, nu au nucleu delimitat de membrană, însă au o istorie evolutivă distinctă și numeroase particularități genetice și biochimice proprii. Sukunaarchaeum mirabile duce însă miniaturizarea genetică la un nivel ieșit din comun.

Genomul său măsoară doar 238 kilobaze, adică aproximativ 238.000 de perechi de baze. Este mai puțin de jumătate din dimensiunea celui mai mic genom cunoscut anterior la o arhee și reprezintă, potrivit cercetătorilor, cel mai mic genom descris până acum pentru un microorganism din domeniul Archaea.

Comparația cu virusurile este inevitabilă. Există virusuri cu genomuri mult mai mari, de sute de mii sau chiar milioane de perechi de baze. Totuși, virusurile nu sunt considerate organisme vii independente în sensul clasic, deoarece nu se pot reproduce și nu își pot susține metabolismul fără să folosească mecanismele unei celule-gazdă.

Aproape fără metabolism, dar capabil să-și copieze informația genetică

Partea cea mai surprinzătoare a microorganismului este ceea ce lipsește din genomul său. Cercetătorii nu au identificat aproape nicio cale metabolică completă care să-i permită să-și producă singur energia sau nutrienții. Cu alte cuvinte, Sukunaarchaeum mirabile pare să depindă într-o măsură extrem de mare de o altă celulă pentru a supraviețui.

În același timp, microorganismul și-a păstrat o mare parte din mecanismele necesare pentru copierea ADN-ului și pentru producerea proteinelor pornind de la informația genetică. Acest lucru îl diferențiază de virusuri și este unul dintre motivele pentru care cercetătorii îl consideră în continuare o formă de viață celulară.

Profesorul Thorsten Allers, de la University of Nottingham, explică faptul că organismul ar putea fi foarte aproape de nivelul minim de informație genetică necesar unei celule pentru a se reproduce și pentru a-și menține propriul material genetic.

Această întrebare este esențială și pentru cercetările privind celulele sintetice și formele minimale de viață, unde oamenii de știință încearcă de ani buni să afle ce gene sunt cu adevărat indispensabile și care pot fi eliminate fără ca o celulă să înceteze să funcționeze.

Ar putea fi o arhee parazită

Una dintre marile necunoscute este relația dintre Sukunaarchaeum mirabile și gazda sa. Multe microorganisme cu genomuri foarte reduse sunt endosimbionți, adică trăiesc în interiorul altor celule și oferă ceva în schimb, precum nutrienți sau alte molecule utile.

În cazul acestui microorganism, cercetătorii nu au identificat însă o cale metabolică evidentă prin care să ofere un beneficiu gazdei. Tocmai de aceea, ipoteza unei relații simbiotice clasice devine mai puțin probabilă, iar cercetătorii iau în calcul posibilitatea ca Sukunaarchaeum mirabile să fie, de fapt, o arhee parazită.

Un indiciu important vine din structura genomului. Aproximativ un sfert din acesta este dedicat unor proteine membranare foarte mari, ale căror funcții nu sunt încă pe deplin cunoscute. Proteine similare au fost identificate și la alte arhee parazite, unde pot juca un rol în interacțiunea cu gazda sau în pătrunderea în celulele acesteia.

Dacă această ipoteză va fi confirmată, Sukunaarchaeum mirabile ar putea deveni doar al doilea exemplu cunoscut de arhee parazită. Cercetătorii au însă încă o problemă fundamentală: microorganismul nu a fost observat direct la microscop. Existența lui este cunoscută în acest moment prin genomul recuperat din probe, iar gazda exactă nu a fost încă identificată.

Ce ne spune despre limita dintre viață și non-viață

Sukunaarchaeum mirabile devine astfel un experiment natural despre cât de mult își poate simplifica o celulă existența fără să renunțe complet la autonomie. Cercetătorii cred că setul de gene păstrat pentru replicarea ADN-ului și producerea proteinelor ar putea reprezenta o limită inferioară pentru o celulă care continuă să-și gestioneze singură informația genetică.

Comparația cu virusurile rămâne relevantă, chiar dacă versiunea finală a studiului evită unele dintre formulările mai spectaculoase folosite în cercetarea preliminară. Pe Playtech am scris și despre situații în care virusuri proiectate cu ajutorul inteligenței artificiale au reușit să se reproducă, un alt exemplu care arată cât de complicată poate deveni granița dintre sisteme biologice autonome și structuri care depind aproape complet de o gazdă.

Cazul are și o componentă evolutivă importantă. Unele organisme care trăiesc în interiorul altor celule își pierd treptat genele de care nu mai au nevoie, deoarece gazda le furnizează resursele necesare. Un asemenea proces este invocat și pentru explicarea originii mitocondriilor din celulele complexe, despre care se crede că provin din bacterii care au început să trăiască în interiorul altor celule în urmă cu peste un miliard de ani.

În cazul Sukunaarchaeum mirabile, cercetătorii nu știu încă dacă asistă la un proces asemănător, la o formă extremă de parazitism sau la o strategie biologică diferită. Cert este că microorganismul arată cât de puține gene poate păstra o celulă și totuși să rămână distinctă de un virus.

Descoperirea nu schimbă definitiv definiția vieții, dar mută din nou limita pe care biologii încearcă să o traseze între organisme independente, paraziți celulari și entități precum virusurile. Cu un genom minuscul, aproape fără metabolism propriu, dar cu mecanismele fundamentale necesare pentru gestionarea ADN-ului încă intacte, Sukunaarchaeum mirabile ar putea fi unul dintre cele mai apropiate exemple cunoscute de „minimum biologic” necesar unei celule pentru a rămâne vie.