Archaea

Oboje Archaea ali Primordialne bakterije zadeva oblike celičnega življenja poleg drugih skupin bakterij in evkariotov. Konec 70. let prejšnjega stoletja sta mikrobiologa Carl Woese in George Fox opisala Archeen in ga uvrstila v neodvisno skupino.

Kaj so arheje?

Arhee so enocelični organizmi, ki imajo DNK (deoksiribonukleinska kislina) v obliki krožnega kromosoma. Torej nimaš jedra. Zato se arheje imenujejo tudi jedrski ekvivalent.

Prokarioti so dodeljeni arheji. Nimajo celičnih organelov, temveč citoskelet, s katerim bi stabilizirali celico. Arheje so opisane kot ločena skupina, ker imajo različno zaporedje ribosomske RNA (ribonukleinska kislina). To velja posebej za zaporedje RNK majhne ribosomske podenote, 16sRNA. Ribosomi se uporabljajo za prevajanje beljakovin pri sintezi novih beljakovin.

Arheje so strukturno bolj podobne evkarionom kot prokarioti.

Pojav, distribucija in lastnosti

Arhee se pojavljajo na območjih sveta s posebej ekstremnimi razmerami. Obstajajo arheje, ki potrebujejo temperature nad 80 stopinj Celzija, da preživijo. Ta oblika arheje se imenuje hipertermofilna. Druge arheje imajo raje zelo visoko koncentracijo soli v raztopini, v kateri živijo. Te so opisane kot halofilne.

Obstajajo tudi tisti, ki potrebujejo za življenje posebej kislo okolje. Pri pH vrednosti do 0 je okolje kislo, arheje pa imenujemo acidofilne. Alkalofilne arheje imajo raje osnovno okolje z pH vrednostjo do 10. Barofilne arheje se pojavljajo v okoljih, ki so izpostavljena visokemu tlaku. Pogosto jih najdemo v vulkanskih vročih izvirih, na primer v nacionalnem parku Yellowstone, kjer so jih prvič odkrili.

Oblike, ki se uporabljajo za visoko vsebnost soli, se pojavljajo na primer v Mrtvem morju v Izraelu. Metanogene arheje živijo v anoksičnih pogojih. V svojem metabolizmu uporabljajo vodik za pridobivanje energije. Te se pojavljajo v sladki vodi, zemlji in tudi v morju. Lahko živijo tudi v obliki simbioze v črevesju ljudi in živali.

Archaea ima tudi nekaj podobnosti z bakterijami. Delitev celic poteka na podoben način in nima niti jedra. Tudi velikost celic je zelo podobna velikosti bakterij. Geni obeh organizmov so razdeljeni na tako imenovane operone. To so enote DNK, ki jih sestavljajo promotor, operater in gen. Te so pogostejše pri prokariotih, občasno pa se pojavljajo tudi pri evkariotih. In oba imata podobno sredstvo za premikanje, flagellum.

Vendar je ribosomalna RNA arheje bolj zapletena kot bakterija. Biosinteza beljakovin, to je transkripcija in prevajanje, poteka v arhejah, podobnih kot pri evkariotih. Imajo zelo podobne faktorje iniciacije in raztezka, ki začnejo sintezo beljakovin.

Archaea imajo tudi škatlo TATA. To je področje DNK, ki je bogato s timidini in adenini. Nahaja se na območju promotorja, zato je običajno pred kodirnim genom. V primerjavi z bakterijami in evkarioti maščobne kisline celične membrane niso povezane z molekulami glicerola.

Nekatere podvrste arhej imajo celično steno, ki je znotraj arheje lahko zelo različna. To je posledica okolja, v katerem živijo zadevne arheje. Poleg tega se arheje lahko relativno hitro premikajo. So avtotrofni organizmi. Ogljik tvorijo z absorpcijo in pretvorbo ogljikovega dioksida. Obstaja tudi nekaj, ki so heterotrofni. Iz organskih spojin, ki jih absorbirajo, tvorijo ogljik. Večina arhai je anaerobnih, kisika ne potrebujejo, zanje je lahko celo strupen.

Nadalje se delijo na hemoorganotroph ali hemolitottroph. Energijo pridobivate z metaboliziranjem organskih ali anorganskih spojin.

Pomen in funkcija

Arhee živijo v simbiozi s človekom. Pojavijo se pri ljudeh v ustih, črevesju in tudi v nožnici. Pogosto je to metanobrevibacter smithii, metanogena arheja. Archaea še niso odkrili pri dojenčkih, mlajših od 2 let.

Arhee najdemo predvsem v človekovem črevesnem traktu. Arheje skupaj s sintetičnimi bakterijami igrajo vlogo pri prebavi. „Syntroph“ pomeni „vzajemno življenje“ različnih organizmov. Proizvajajo različne snovi, ki jih lahko uporablja drugi organizem. V tem primeru so organizmi soodvisni. Arhee uporabljajo vodik, ki ga bakterije proizvajajo za svojo metanogenezo. Archaea razgrajuje tudi metan, ki je strupen za ljudi. Pozitivno vplivajo na prebavo ljudi.

Bolezni in bolezni

Arhee niso patogene za človeka. Vendar pa so v črevesju ljudi z rakom debelega črevesa našli povečano količino metanogenih arhe. Povečano število jih je bilo ugotovljeno tudi v vnetih dlesnih in pokazala je povezavo med njihovim številom in resnostjo parodontitisa.