| Polyfyletická skupina archaea | |
|---|---|
| Buňka Archaea skupiny ARMAN | |
| název | |
| Archeální acidofilní nanoorganismy z dolů Richmond | |
| stav titulu | |
| není určeno | |
| Rodičovský taxon | |
| Doména Archaea ( Archaea ) | |
| zástupci | |
|
Acidofilní nanoorganismy z dolu Archaeal Richmond (ARMAN ) jsou organismy z archaální domény , kterou poprvé popsal Brett Baker v roce 2006 v extrémně kyselém dole Iron Mountain severní Kalifornii . Tyto nové archaické skupiny byly pojmenovány ARMAN-1, ARMAN-2, ARMAN-3, ARMAN-4 a ARMAN-5. Zkratka pro tuto skupinu archaea byla zvolena tak, aby odpovídala jménu majitele dolu - Ted Arman [1] . Předchozí analýzy důlních vod pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR) nedokázaly jejich přítomnost detekovat, protože organismy ARMAN mají několik substitucí, které brání jejich detekci pomocí PCR se standardními primery 16S rRNA . Baker a kolegové byli schopni detekovat tyto organismy sekvenováním DNA organismů těžařských komunit pomocí brokovnicové metody [2] .
Zpočátku byly tři skupiny ARMAN považovány za kmen Euryarchaeotes . Další revize dat na základě podrobnějšího fylogenetického stromu archaea ukázala, že ARMAN patří k supertypu DPANN [3] . V současné době se ARMAN dělí na nové typy Micrarcchaeota ( Candidatus Micrarcchaeum acidiphilum ) a Parvarchaeota , které se již dávno oddělily od zbytku archaea. Rozdíly mezi geny 16S rRNA prvních tří skupin ARMAN jsou 17 % [4] .
Analýza pomocí fluorescenčních sond specifických pro ARMAN ukázala, že buňky ARMAN jsou vždy přítomny v komunitách spojených s kyselým odvodňováním dolů v dole v Iron Mountain (severní Kalifornie); pH těchto důlních vod dosahuje záporných hodnot (nejnižší naměřené pH bylo -3,6 [5] ). ARMAN buněk je v důlních komunitách zpravidla málo (tvoří 5–25 % obyvatel komunity). V roce 2008 byly organismy velmi blízké ARMANU nalezeny v kyselém rašeliništi ve Finsku [6] , v roce 2010 v kyselé důlní drenáži poblíž Rio Tinto (jihovýchodní Španělsko ) [7] a v roce 2011 v mírně alkalickém hlubokém podzemním horkém prameni v Japonsku [8] .
V roce 2009 byly nekultivované buňky ARMAN z důlních biofilmů analyzovány pomocí 3D kryoelektronové tomografie . Ukázalo se, že velikost buněk ARMAN odpovídá spodní predikované hranici pro živé buňky: jejich objem je 0,009–0,04 µm³ . Je zajímavé, že navzdory extrémně malé velikosti buněk bylo na biofilmových buňkách nalezeno několik typů virů . Zjistili také, že buňky ARMAN mají v průměru 92 ribozomů na buňku, zatímco Escherichia coli obsahuje asi 10 000 ribozomů na buňku. Zdá se, že ARMAN si vystačí s velmi nízkým počtem metabolitů na buňku, což vyvolává otázku minimálních požadavků živých buněk. 3D rekonstrukce buněk ARMAN v přirozeném prostředí ukázala, že některé buňky ARMAN se připojují k jiným archaeám z řádu Thermoplasmatales . Buňky těchto archaea pronikají buněčnou stěnou ARMAN a dosahují cytoplazmy. Povaha této interakce je nejasná; možná jde o nějaký druh parazitismu nebo symbiózy . Je možné, že ARMAN přijímá z jiných archaea ty metabolity, které si nedokáže sám syntetizovat [9] .
V roce 2006 byly sekvenovány genomy zástupců tří podskupin ARMAN. První návrh genomu Candidatus Micrarcchaeum acidiphilum z podskupiny ARMAN-2 je dlouhý asi 1 megabázi (milion párů bází). Genomy ARMAN-4 a ARMAN-5, také o velikosti asi 1 megabáze, se vyznačují neobvyklými velikostmi genů , podobnými těm symbiotických a parazitických bakterií . Tato skutečnost může naznačovat mezidruhové interakce mezi ARMANem a jinými archaeami. Kromě toho se na fylogenetickém stromě archaea ARMAN zdála být umístěna poblíž bodu oddělení větví Euryarchaeotes a Crenarchaeotes , což naznačuje, že ARMANs sdílí mnoho genetických rysů s archaea těchto dvou skupin. Je třeba poznamenat, že ARMAN má mnoho genů nalezených pouze v krenarcheotech. Rekonstrukce známých metabolických drah u ARMANA je velmi obtížná kvůli neobvykle velkému počtu unikátních genů nalezených v archaea této skupiny [10] . V roce 2011 byl u ARMAN-1 a ARMAN-2 archaea popsán nový typ endonukleázy podílející se na sestřihu tRNA [11] .