Archea
Kategorie: Nezařazeno (celkem: 23181 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: anonymous
- Datum přidání: 11. srpna 2008
- Zobrazeno: 1694×
- Licence: GNU Free Documentation License
- Seznam autorů a změn
- Vyloučení odpovědnosti
Příbuzná témata
Archea
 Archea |
||
|---|---|---|
 |
||
| Vědecká klasifikace | ||
|
||
| Kmeny | ||
|
Crenarchaeota |
||
|
|
||
| Eukaryota |
Archea (Archaea), jednotné číslo archeon, dříve též archebakterie, je rozsáhlá skupina (taxonomicky doména) prokaryotických jednobuněčných organismů, jejíž nezávislost na ostatních doménách života (bakterie a eukaryota) byla objevena teprve roku 1977.
Velikost buněk se u různých zástupců značně liší, obvykle se pohybuje od 0,1 do 15 mikrometrů. Od bakterií a eukaryot je odlišuje stavba jejich cytoplazmatické membrány, buněčné stěny, genom a některé metabolické pochody. Rozmnožují se binárním dělením.
Na Zemi se archea objevila již před 3,5 miliardami let. Ačkoliv se mnohá archea vyskytují v pestrém spektru různých prostředí, dnes jsou známa především jako extrémofilní organismy. Vyhledávají extrémní stanoviště s vysokou teplotou, extrémním pH či vysokým obsahem solí. Hrají významnou roli v koloběhu prvků, zejména uhlíku, dusíku a síry. Některá archea či jejich enzymy našly užití i v technologiích a průmyslu.
Obsah |
Klasifikace
Počátky výzkumu
Na začátku dvacátého století byla všechna prokaryota (dnes archea a bakterie) považována na základě biochemických, morfologických a fyziologických znaků za stejnorodou skupinu organismů. Rozhodujícími znaky bylo například složení buněčné stěny, tvar a typ potravy. [1] V roce 1965 byl navržen nový typ klasifikace[2], který spočíval v zjišťování genových sekvencí nukleových kyselin daného organismu. Na základě genetického materiálu se totiž dá poznat, která prokaryota jsou si příbuzná více a která méně. Tento tzv. fylogenetický typ systematiky je i dnes běžně užívanou metodou.
Carl Woese a George E. Fox v roce 1977 na základě sekvenace genů kódujících rRNA (ribozomální RNA) vytvořili termín archebakterie pro popis organismů, které jsou fylogeneticky nezávislé na pravých eubakteriích (Eubacteria).[3] Dnes se pro archebakterie spíše používá taxon Archaea a pro tehdejší eubakterie se razí jednoduše termín bakterie, čímž se zdůrazňuje vzájemná nezávislost těchto skupin organismů. Tři skupiny života, tedy archea, bakterie a eukaryota, se často označují jako domény.[4]
Zpočátku se do nové domény řadila pouze methanogenní prokaryota, především v duchu přesvědčení, že archea jsou organismy žijící jen v extrémních podmínkách (tzv. extrémofilové), jako jsou horká vřídla či slaná jezera. Na konci dvacátého století se ale zjistilo, že to neplatí, protože se archea běžně vyskytují i na mnohem méně extrémních stanovištích, jako je půda či mořská voda.[5]. Archea zde byla objevena pouhým získáváním vzorků nukleových kyselin z prostředí a jejich podrobením polymerázové řetězové reakci, většinu archeí totiž nelze kultivovat v laboratoři.[6][7]
Současný přístup
Klasifikace archeí je i dnes neustále v pohybu. Současné systémy se snaží seskupovat organismy na základě jejich skutečné příbuznosti.[8] Velkou roli v systematice hrají sekvence ribozomální RNA, díky nimž lze příbuzenské vztahy odhalit.[9] Většina z těch nejznámějších archeí se dnes řadí do dvou kmenů, Euryarchaeota a Crenarchaeota. Přesto existují i další kmeny, například druh Nanoarchaeum equitans, objevený v roce 2003, je klasifikován v samostatném kmeni Nanoarchaeota.[10] Pro hrstku neobvyklých termofilních archeí se zase zavedl kmen Korarchaeota, pravděpodobně příbuzný s kmenem Crenarchaeota.[11][12] Nedávno (2006) objevená archea, tzv. ARMAN (Archaeal Richmond Mine Acidophilic Nanoorganisms), jsou skupinou s nevyjasněnou systematikou.[13]
Snaha o klasifikaci archeí do jednotlivých druhů se potýká s potížemi. Zatímco např. živočišné druhy jsou snadnou definovatelné na základě schopnosti se rozmnožovat pouze s příslušníky svého druhu[14], u archeí se nevyskytuje pohlavní rozmnožování a jednotlivé buňky si mezi sebou často horizontálně vyměňují genetický materiál. V rámci výzkumu rodu Ferroplasma bylo navrhnuto, aby se druh definoval jako skupina jedinců, kteří mají velmi podobné genomy a zřídka u nich dochází k horizontální výměně genetické informace s jinými druhy.[15] Podle jiných studií však probíhá značná výměna DNA i mezi jednotlivými druhy.[16]
Lidské znalosti o diverzitě archeí jsou dnes ještě kusé, a tak nelze s jistotou odhadnout počet jejich „druhů“.[9] Odhady hovoří až o 18–23 archeálních kmenech, z nich je však dosud člověk schopen kultivovat jen osm kmenů. To, že je velká většina z hypotetických kmenů známa pouze z jedné rRNA sekvence, napovídá, že diverzita archeí je ještě zastřena tajemstvím.[17]
Vznik a vývoj
Archea je starodávná forma života, některé jejich fosílie jsou až 3,5 miliardy let staré[18]. Určité zbytky lipidů, které pravděpodobně patřily archeálnímu či eukaryotickému organismu, se datují do doby před 2,7 miliardami let[19], jiné nálezy podobného typu z Grónska jsou staré údajně až 3,8 miliardy let.[20] Archea tak mohou být nejstarší linií života na Zemi.[21]
Zatímco Woese se přikláněl k tomu, že archea, bakterie a eukaryota reprezentují každý samostatnou větev života[22][23], někteří vědci se domnívají, že archea a eukaryota vznikla jen z jedné skupiny bakterií.[24]
Vztah mezi doménami archea a eukaryota není zcela vyjasněn. Na základě některých podobností jsou mnohdy tyto dvě skupiny dávány do souvislosti. Zdá se, že se dnešní eukaryota se vyvinula z archeí.[25][26] Také proto je dnes za nelegitimní pro přirozenou klasifikaci považován termín prokaryota, který seskupuje archea a bakterie do jedné vývojové skupiny.[27] Naopak byl vytvořen taxon Neomura, který klasifikuje společně archa a eukaryota, a znázorňuje tak jejich evoluční blízkost. Objev genů u některých bakterií, které jsou podobné těm archeálním, sice činí situaci méně přehlednou, ale vysvětluje se horizontálním přenosem genetické informace.[28]
Stavba
- Podrobnější informace naleznete v článku prokaryotická buňka.
Velikost a tvar buněk
Velikost individuální archeální buňky se pohybuje od 0,1 ?m do více než 15 ?m v průměru. Mimo rozmanitou velikost je pestrá i přehlídka tvarů – archea mohou být kokovitá, tyčinkovitá, spirálovitá i plochá.[29] Rod Sulfolobus se vyznačuje atypickými nepravidelnými buňkami s množstvím laloků, Thermofilum má buňky jehlovitého tvaru, Thermoproteus a Pyrobaculum mají tvar téměř obdélníkovitý.[30] Haloquadra walsbyi je dokonce plochá a čtvercová.[31] Na vzniku těchto neobvyklých tvarů se pravděpodobně podílí buněčná stěna a cytoskelet, který je u archeí ještě málo známý.[32]
Některá archea tvoří agregáty či vlákna skládající se z více buněk. Tyto uskupení mohou dosahovat délky až 200 ?m na délku[29] a tyto vláknité organismy mohou být důležitými členy kompaktních mikrobiálních společenstev (biofilm)[33] Zajímavé mnohobuněčné kolonie tvoří archea rodu Pyrodictium, u nichž buňky tvoří dlouhé tenké trubičky, díky nimž vzniká jediná hustá kolonie.[34] Extrémním případem agregace však nesporně je Thermococcus coalescens, u níž dochází až k úplné fúzi buněk za vzniku jediné buňky značné velikosti.[35]
Struktury na povrchu buněk
Struktury na povrchu buněk archeí mohou připomínat bakterie. Také archea totiž mají cytoplazmatickou membránu a kolem ní buněčnou stěnu.[36] V celkové struktuře se dají připodobnit k grampozitivním bakteriím, jelikož mají jedinou plazmatickou membránu i buněčnou stěnu a postrádají periplazmatický prostor. Výjimkou z pravidla je archeon rodu Ignicoccus, která naopak periplazmatický prostor má, a ten navíc obsahuje membránové váčky (vezikuly) a je uzavřen vnější membránou.[37]
Chemická stavba archeálních membrán je však na rozdíl od jejich obecné struktury poměrně unikátní a liší se od membrán ostatních forem života, jako jsou bakterie a eukaryota.[38] U všech tří skupin se sice buněčné membrány skládají z fosfolipidů, které se skládají z hydrofilní a hydrofobní části, ale fosfolipidy archeí jsou v několika směrech neobvyklé. Zaprvé, zatímco fosfolipidy archeí jsou složené z glycerol-etherlipidů, bakterie a eukaryota mají v membráně především glycerol-esterlipidy.[39] Etherové vazby archeí jsou stabilnější, což může přispívat ke skutečnosti, že archea jsou schopná žít v extrémních teplotách a v kyselých a zásaditých prostředích.[40] Také lipidové „ocásky“ vykazují odlišnosti, u archeí jsou tvořené především isoprenem,[41] u ostatních organismů jsou hlavní chemickou složkou mastné kyseliny. Isopreny jsou větvené a opět stabilnější za vyšších teplot.[42] Archea se liší i samotným typem glycerolu: archea mají jiný prostorový izomer (tzv. enantiomer) této molekuly než ostatní organismy. Ten má mírně odlišné chemické vlastnosti a z této skutečnosti se dá usuzovat na velmi odlišný enzymový aparát v porovnání s ostatními doménami života.[38] U některých archeí se namísto klasické fosfolipidové dvouvrstvy vyskytuje jen jednovrstvá membrána. Na takto stavěné membráně jsou ocásky fosfolipidových molekul přiloženy k sobě, čímž v podstatě vzniká jediná molekula s dvěma polárními konci. Archea s tímto typem membrány jsou zřejmě odolnější k nepřízním životního prostředí.[43] Konkrétně je například acidofilní archea rodu Ferroplasma schopná odolávat nízkému pH.[44]
Většina archeí má kolem své cytoplazmatické membrány rovněž buněčnou stěnu. Výjimkou jsou rody Thermoplasma a Ferroplasma, jež ji nemají.[45] Místo peptidoglykanu se většinou archeální buněčná stěna skládá z jiných makromolekul, jimiž mohou být pseudopeptidoglykan, polysacharidy a glykoproteiny. Mnohá archea mají ve své stěně určité povrchové proteiny, tvořící tzv. S-vrstvu.[46] Tato vrstva zajišťuje ochranu před chemickými i mechanickými vlivy.[47]
Archea mají poměrně často také bičík. Ten pracuje na podobném principu jako bičík bakteriální, tzn. díky rotaci struktury na bázi bičíku, která je poháněna protonovým gradientem. Na druhou stranu vykazuje archeální bičík odlišnosti ve stavbě a vývoji.[36] Bakteriální bičík se totiž pravděpodobně vyvinul ze sekrečního systému typu III, zatímco archeální má podle nedávné studie svůj prapůvod spíše v určitém typu bakteriálního pilusu.[48] Význam má skutečnost, že u bakterií bičík přirůstá svrchu, zatímco u archeí odspodu.[49]
Protoplast
Stavbou svého protoplastu (obsahu buněk) jsou archea výrazně srovnatelná s bakteriemi. To je také řadí mezi organismy prokaryotického typu. Neobsahují totiž žádné membránou obalené organely,[27] přesto se samozřejmě některé struktury v cytosolu vyskytují. Zásadní funkci v syntéze proteinů zaujímají ribozomy, drobné struktury složené z rRNA a proteinů. Ribozomy jsou u archeí i bakterií menší než u eukaryot a na základě tzv. sedimentačního koeficientu se označuje jejich malá podjednotka za 30S a velká za 50S. Sedimentační koeficient celého prokaryotického ribozomu je pak 70S.[50] Další podstatnou součástí protoplastu je DNA uspořádaná v nukleoidu a v plazmidech (viz kapitola genetika).
Metabolismus
Spektrum metabolických pochodů je u archeí skutečně pestré. Užívají mnoho různých zdrojů energie. Chemotrofní archea využívají k získávání energie buď anorganických (litotrofové) nebo organických sloučenin (organotrofové), oproti tomu fototrofové využívají energie slunečního záření. Mnoho základních metabolických drah je však velmi podobných těm, jež jsou známy u jiných forem života. Důležité je buněčné dýchání. Glykolýza (rozklad cukrů) je například mírně modifikována, ale princip zůstává stejný. Také Krebsův cyklus je u mnoha archeí stejný jako u ostatních domén.[51] Tyto podobnosti pravděpodobně odráží ranou evoluci života jako takového a existenci společného předka živých organismů.[52]
První možností jsou anorganické látky (síra, amoniak), které slouží jako zdroj energie u tzv. litotrofů, včetně nitrifikačních, metanogenních druhů a anaerobních archeí, jež oxidují metan.[53] Metanogeni patří zejména do skupiny Euryarchaeota a vyznačují se specifickým typem metabolismu, při němž vzniká metan. Tento proces se odehrává například ve vhodných podmínkách v bažinaté půdě. Metanogeneze je pravděpodobně velmi prastarým způsobem získávání energie.[54] Akceptorem elektronů je v tomto případě oxid uhličitý. Za pomoci unikátních koenzymů (koenzym M, metanofuran), je oxidován vodík.[55] Akceptorem elektronů však nemusí být jen CO2, nýbrž také alkoholy, kyselina octová či mravenčí. Mnohé z těchto reakcí probíhají u druhů střevní mikroflóry některých živočichů. U acetotrofních archeí z řádu Methanosarcinales dokonce probíhá přímo rozklad kyseliny octové na metan a oxid uhličitý (za vzniku bioplynu).[56] Zajímavou skupinou jsou archea, které fixují uhlík (autotrofie), a to pomocí energie z anorganických látek.[57]
Jiným typem metabolismu archeí je fototrofie, při níž se využívá k získávání energie slunečního záření. Tento proces je však vždy tzv. anoxygenní, tedy na rozdíl od fotosyntézy u něj nevzniká kyslík.[58] Ve skutečnosti totiž nejsou známa žádná fotosyntetizující archea, pravé fotosyntetizující organismy totiž nejen přeměňují sluneční energii na energii chemickou, ale rovněž ji využívají k fixaci uhlíku.[57] Fototrofní archea však vyrábí jen makroergické sloučeniny, jako je ATP. U archeí z třídy Halobacteria probíhá klasická fotofosforylace, tedy transport iontů přes buněčnou membránu za účelem výroby ATP. Jako přenašeče slouží například bakteriorodopsin a halorodopsin.[29]
Genetika
Genetickým materiálem archeí je obvykle jediný, cirkulární řetězec DNA.[59] Jeho velikost se pohybuje od 5 751 492 párů bází u druhu Methanosarcina acetivorans,[60] až po pouhých 490 885 párů bází archea Nanoarchaeum equitans. Genom druhého jmenovaného druhu je jedním z nejmenších studovaných vůbec (menší má jen bakterie Carsonella ruddii[61]) a obsahuje pouze 537 genů kódujících protein.[62] Dalším nositelem genetické informace jsou plazmidy. Mohou být horizontálně šířeny procesem obdobným konjugaci bakterií.[63][64]
Archea mají v porovnání s ostatními doménami života značně odlišný genom (posloupnost bází). Udává se, že až 15 % proteinů kódovaných u archeí je pro ně zcela unikátních a nevyskytuje se u bakterií ani eukaryot. Přesto u většiny těchto genů není známa jejich funkce[65], jen o několika z nich se ví, že se účastní procesu metanogeneze. Naopak je známo množství genů, které jsou společné napříč všemi třemi doménami života — ty se účastní zejména transkripce, translace a metabolismu nukleotidů.[66] U archeí je též znám jev, při němž se geny podobné funkce vyskytují ve vzájemné blízkosti v rámci řetězce DNA.[66]
Procesy transkripce a translace jsou obecně příbuznější těm, které probíhají u eukaryot než jejich bakteriálním obdobám. Patrná je zejména vzájemná podobnost eukaryotické a archeální RNA polymerázy a ribozomů těchto skupin.[59] Archeální RNA polymeráza má podobné uspořádání hlavních transkripčních faktorů, které řídí vazbu polymerázy na promotor jako mají eukaryota. Na druhou stranu mnohé jiné transkripční faktory upomínají spíše na bakterie.[67] Posttranskripční modifikace sice probíhají, ale vzhledem k tomu, že většina genů neobsahuje introny, jsou mnohem jednodušší než u eukaryot. Introny se však vyskytují u genů kódujících archeální tRNA a rRNA.[68] a vzácně u několika genů kódujících protein.[69][70]
Rozmnožování
Archea se rozmnožují výhradně nepohlavně, a to binárním dělením, fragmentací či pučením. Všichni potomci jednoho archea mají tedy víceméně stejný genetický materiál (meióza neprobíhá).[29] Buněčné dělení u archeí následuje jako jedna z fází buněčného cyklu poté, co se replikuje DNA a oddělí se dceřiné „chromozomy“. [71] Detaily buněčného cyklu jsou na základě studií rodu Sulfolobus podobné jak bakteriálním, tak eukaryotním obdobám. Ve srovnání s bakteriemi, u nichž replikace probíhá jen z jednoho místa, u archeí je těchto míst zpravidla více. Také příslušné DNA polymerázy jsou podobné spíše eukaryotním DNA polymerázám.[72] Na druhou stranu mnohé proteiny řídící buněčné dělení a také stavba septa při dělení buněk jsou spíše podobné svým bakteriálním ekvivalentům.[71]
U archeí nebyla objevena tvorba spor v bakteriologickém slova smyslu.[73] Přesto některá Haloarchaea střídají několik rozdílných morfologických typů buněk, včetně tlustostěnných struktur, které odolávají vysokému osmotickému tlaku v halofilních biotopech. Ty se však nedají považovat za rozmnožovací útvary.[74]
Ekologie
Stanoviště
Archea jsou adaptována k životu na různých stanovištích a hrají velmi důležitou roli v globálním ekosystému,[5] neboť mimo jiné tvoří až 20 % celkové biomasy na Zemi.[75] Kdysi byla považována výlučně za obyvatele extrémních stanovišť (extrémofilové)[53], dnes je však známo velké množství mezofilních druhů, které žijí například v mokřadech, odpadních vodách, oceánech nebo v půdě.[5] Ve světovém oceánu jsou archea významnou složkou planktonu[76] a mohou zde činit až 40 % veškeré mikrobiální biomasy. Jen malý počet těchto mořských druhů byl však vypěstován v čisté kultuře[77], a následkem toho jsou znalosti o ekologické roli archeí v moři jen útržkovité.[78]
Přesto jsou i extrémofilní archea zajímavou skupinou, která se dá rozdělit do čtyř základních fyziologických skupin. Jsou to halofilové (ve slané vodě), termofilové (ve vysoké teplotě), alkalofilové (v zásaditém prostředí) a acidofilové (v kyselém prostředí).[79] Tyto skupiny však dnes již primárně neslouží ke klasifikaci archeí do taxonomických skupin a některá archea lze zařadit do několika těchto skupin zároveň. Halofilní druhy archeí, jako je rod Halobacterium, žijí v extrémně slaném prostředí (slaná jezera atp.), a to zejména tehdy, přesahuje-li salinita 20–25%.[53] Termofilní archea rostou v teplotách nad 45 °C, jichž bývá dosaženo například v horkých vřídlech a navíc bývají vyčleňováni hypertermofilové, kteří mají optimum v teplotách vyšších než 80 °C.[80] Archeon jménem Strain 121 se dělí i při teplotách kolem 121 °C, což je vůbec nejvyšší zjištěná teplota, v níž se může organismus množit.[81] Studie ukazují i na existenci psychrofilních archeí, tedy druhů, které vyhledávají velmi nízké teploty, a to například na dně chladných moří včetně okolí Antarktidy.[82][83] Další archea, alkalofilové a acidofilové, rostou v prostředí s extrémním pH.[79] Jedním z nejextrémnějších příkladů acidofilie je Picrophilus torridus, který žije v pH 0, tedy v podobném pH, jaké má 1,2molární kyselina sírová.[84] Na základě těchto vlastností se spekulovalo o existenci mimozemského života[85] například na Marsu.[86] Dokonce se uvažuje o tom, že by mohly mikroorganismy podobného typu být mezi planetami přenášeny pomocí meteoritů.[87]
Role v koloběhu živin
Archea jsou také významnou součástí biogeochemických cyklů prvků, jako je uhlík, dusík či síra. Přestože mnohé aktivity jsou životně důležité pro správné fungování ekosystému, ojediněle také ještě zhoršují změny, které člověk napáchal v životním prostředí.
V koloběhu dusíku se zapojují archea nejen do rozkladných procesů, které zpravidla dusík z ekosystému odstraňují (například denitrifikace či respirace za pomoci dusičnanů), ale i do procesů, které dusík činí přístupným pro živé organismy (fixace dusíku a asimilace dusičnanů).[88] V oceánech se účastní archea přeměny amoniaku a dusitanů na elementární dusík, tedy procesu zvaného anammox.[89] V půdě se účastní archea oxidace amoniaku za vzniku dusitanů.[90] Do koloběhu síry se zapojují archea, která oxidují sloučeniny síry, a uvolňují ji tak z hornin. Následkem toho se stává tento prvek dostupným k asimilaci jinými organismy. Někdy však mohou taková archea (jako Sulfolobus) svými metabolickými pochody ničit životní prostředí tím, že jako odpadní produkt vylučují kyselinu sírovou.[91] V koloběhu uhlíku jsou zásadní metanogeni, tedy producenti metanu. Schopnost těchto archeí odstraňovat vodík z organických látek v sedimentech, mokřadech a čističkách odpadních vod je důležitá v rozkladu těchto látek.[92] Druhou stranou mince je skutečnost, že metan je významný skleníkový plyn, zodpovědný z 18 % za skleníkový efekt.[93]
Ekologické vztahy s jinými organismy
Ekologie rozeznává několik druhů ekologických vztahů (symbiózy v širším slova smyslu), a to zejména mutualismus, komenzálismus a parazitismus. V současné době věda nezná žádný parazitický či patogenní druh z domény archea, přestože jeho existence není vyloučena.[94][95] Některé studie naznačují souvislost mezi výskytem některých metanogenních archeí v ústech a paradontózou.[96][97] Také Nanoarchaeum equitans může být parazitický, jelikož dokáže žít pouze v buňkách archea Ignicoccus hospitalis[98] a pravděpodobně jí neposkytuje žádné výhody.[99]
Naopak je známo mnoho oboustranně výhodných, tedy mutualistických vztahů. Příkladem jsou vztahy mezi prvoky a metanogenními archei v trávicí soustavě přežvýkavců a termitů.[100] V těchto anaerobních podmínkách vzniká při rozkladu celulózy symbiotickými prvoky velké množství vodíku, který snižuje efektivitu dalších rozkladných reakcí. Snižování efektivnosti rozkladu zamezují metanogenní archea, která vodík metabolizují. Jedná se tedy o oboustranně výhodný vztah, při němž jeden mikroorganismus tráví odpadní produkty organismu druhého.[101] U některých druhů prvoků (např. Plagiopyla frontata) se dokonce archea usadila přímo v buňce prvoka a zde, v organele zvané hydrogenozom, metabolizují vodík na metan.[102][103] Nalézána jsou i archea žijící uvnitř mnohobuněčných organismů. Příkladem je archeon Cenarchaeum symbiosum, které žije uvnitř těla houbovce Axinella mexicana.[104]
Je známo i mnoho komenzálických archeí. Příkladem je nejčastější archeon v lidském střevě, Methanobrevibacter smithii, který představuje asi desetinu všech prokaryotických organismů ve střevě.[105] Ve skutečnosti není vyloučeno, že tato archea mají mutualistickou povahu a že podobně jako například u termitů pomáhají trávit potravu.[106] Kolonie archeí se nacházejí i na mnoha jiných organismech, jako jsou koráli[107] či rhizosféra rostlin.[108][109]
Do kategorie ekologických vztahů patří i skutečnost, že archea mohou být infikována dvouvláknovými DNA viry, které jsou virologicky zcela unikátní. Tyto viry dosahují různých neobvyklých tvarů, mohou připomínat láhev, zahnutou tyčinku či kapku.[110] Tyto viry byly studovány zejména u termofilních archeí z řádů Sulfolobales a Thermoproteales.[111] Archea se proti virové nákaze brání například RNA interferencí.[112][113]
Význam v technologiích a průmyslu
Archea mají nezanedbatelný význam pro člověka i v technologiích a průmyslu. Mnohá extrémofilní archea jsou například zdrojem enzymů, které umí pracovat i v drsných podmínkách prostředí, k nimž jsou právě tato archea přizpůsobena.[114][115] Příkladem užití enzymů je archeální DNA polymeráza, jíž se používá jako katalyzátoru v procesu polymerázové řetězové reakce (způsob jak namnožit DNA). V potravinářském průmyslu našly své místo enzymy amylázy, galaktosidázy a pululanáza, izolované z archeí rodu Pyrococcus — i při teplotě přesahující bod varu si stále zachovávají svou katalytickou funkci, a mohou se tak použít k výrobě potravin (např. mléka a syrovátky s nízkým obsahem cukru laktózy).[116] Tyto enzymy jsou také odolné vůči organickým rozpouštědlům, a díky tomu se mohou používat i v průmyslu chemickém.[115]
Ačkoliv archeální enzymy své místo v průmyslu již našly, samotná archea se zapojují do biotechnologických procesů jen velmi omezeně. Přesto se výjimky najdou: metanogenní archea se užívají v biologickém odbourávání látek v rámci čištění odpadních vod jako součást technologického procesu anaerobní digesce. Zde mohou právě archea sloužit k produkci bioplynu.[117] V hornictví možná najdou své místo archea, která jsou schopná vyextrahovat zlato, kobalt a měď z hornin.[118]
U některých archeí (především u Haloarchaea a rodu Sulfolobus[119]) byly objeveny látky s antibiotickým účinkem, tzv. archaeociny, a panuje přesvědčení, že jich u archeí existují stovky dalších Tyto sloučeniny pravděpodobně mají zcela jiné mechanismy účinku než dodnes známá antibiotika. Překážku však zatím představuje problém s kultivací archeí.[120]
Odkazy
Reference
Tento článek je zčásti nebo zcela založen na překladu článku Archaea na anglické Wikipedii.
- ? Staley JT. The bacterial species dilemma and the genomic-phylogenetic species concept. Philos. Trans. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci., 2006, roč. 361, čís. 1475, s. 1899–909. Dostupné online. DOI:10.1098/rstb.2006.1914. PMID 17062409.
- ? Zuckerkandl E, Pauling L. Molecules as documents of evolutionary history. J. Theor. Biol., 1965, roč. 8, čís. 2, s. 357–66. DOI:10.1016/0022-5193(65)90083-4. PMID 5876245.
- ? Woese C, Fox G. Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms. Proc Natl Acad Sci USA, 1977, roč. 74, čís. 11, s. 5088–90. Dostupné online. DOI:10.1073/pnas.74.11.5088. PMID 270744.
- ? Woese CR, Kandler O, Wheelis ML. Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1990, roč. 87, čís. 12, s. 4576–9. Dostupné online. DOI:10.1073/pnas.87.12.4576. PMID 2112744.
- ? a b c DeLong EF. Everything in moderation: archaea as 'non-extremophiles'. Curr. Opin. Genet. Dev., 1998, roč. 8, čís. 6, s. 649–54. DOI:10.1016/S0959-437X(98)80032-4. PMID 9914204.
- ? Theron J, Cloete TE. Molecular techniques for determining microbial diversity and community structure in natural environments. Crit. Rev. Microbiol., 2000, roč. 26, čís. 1, s. 37–57. DOI:10.1080/10408410091154174. PMID 10782339.
-
new Control.Tabs('tabs');