Znajdź zawartość

Jak bardzo "okrojony" może zostać metabolizm żywego organizmu? Wydawać by się mogło, że odpowiedzi na to pytanie należy poszukiwać na drodze badań nad organizmami genetycznie modyfikowanymi w celu blokowania u nich kolejnych dróg przemiany materii i energii. Natura dostarcza jednak niesamowitych modeli do badań nad tym zagadnieniem, o czym świadczy mikroorganizm odkryty przez dr. Jonathana Zehra z University of California. Gatunek zidentyfikowany przez dr. Zehra, noszący tymczasową nazwę UCYN-A, należy najprawdopodobniej do cyjanobakterii. Jest to jednak klasyfikacja co najmniej liberalna, nie wytwarza on bowiem wielu enzymów uznawanych za charakterystyczne dla tej grupy i jednocześnie niemal całkowicie niezbędnych do przeżycia na Ziemi. Mimo to UCYN-A żyje w oceanach i ma się nieźle, a do tego przeprowadza... wiązanie azotu atmosferycznego, proces uznawany za jeden z najbardziej energochłonnych w przyrodzie. Odkrycia UCYN-A dokonano w 1998 r. Wydawało się wówczas, że jest to zwykła cyjanobakteria, zdolna, jak ogromna większość jej krewniaków, do przeprowadzania fotosyntezy. Dopiero w 2008 roku dr Zehr ogłosił jednak na łamach prestiżowego czasopisma Science, że mikroorganizm ten nie syntetyzuje fotosystemu II - układu cząsteczek potrzebnego do wytwarzania chemicznych nośników energii dzięki energii światła. Jak się jednak okazało, było to dopiero pierwsze z wielu interesujących odkryć dotyczących tego gatunku. Wyniki swoich najnowszych badań naukowiec z Kalifornii opublikował w ostatnich dniach w czasopiśmie Nature. Dzięki kompleksowej analizie genomu UCYN-A wykazano, że badany mikroorganizm jest pozbawiony także wielu innych szlaków metabolicznych uznawanych za bardzo ważne dla życia. Należą do nich m.in.: cykl Calvina (seria przemian biochemicznych związanych z fotosyntezą), cykl Krebsa (konieczny dla zajścia wydajnego oddychania tlenowego), a nawet synteza ponad połowy z 20 podstawowych aminokwasów - elementów budulcowych białek. Jest naprawdę "odarty", ocenia metabolizm UCYN-A James Tripp, badacz z zespołu dr. Zehra. Moje analizy wykazują, że musi on korzystać z zewnętrznych źródeł cukrów, aminokwasów oraz dwóch z czterech zasad potrzebnych do wytwarzania DNA, opisuje naukowiec. Jednocześnie Tripp wymienia kolejną ciekawą cechą badanego mikroorganizmu: zdolność do przeprowadzania wiązania azotu atmosferycznego do form użytecznych biologicznie, jednego z najbardziej kosztownych pod względem energetycznym procesów w przyrodzie. Skąd niezwykła cyjanobakteria pobiera energię do życia? Tego aktualnie nie wie nikt. Teoretycznie wiele wskazuje na to, że może ona korzystać z pomocy symbiontów, lecz dotychczasowe badania nie wskazują na istnienie jakiegokolwiek organizmu ściśle współpracującego z UCYN-A. Kolejny raz mamy więc okazję przekonać się, jak niewiele wiemy o życiu na naszej planecie...