Archaea kan være kræsne spisere:Undersøgelse viser, at en gruppe parasitiske mikrober kan ændre værtens metabolisme

En parasit, der ikke kun lever af sin vært, men også får værten til at ændre sit eget stofskifte og dermed biologi:Det har NIOZ-mikrobiologerne Su Ding og Joshua Hamm, Nicole Bale, Jaap Damsté og Anja Spang vist for allerførste gang i en specifik gruppe af parasitære mikrober kaldet DPANN archaea. Deres undersøgelse, offentliggjort i Nature Communications , viser, at disse arkæer er meget "kræsne spisere", hvilket kan få deres værter til at ændre menuen.

Archaea er en særskilt gruppe af mikrober, der ligner bakterier. Holdet af NIOZ mikrobiologer studerer DPANN-archaea, som har særligt små celler og relativt lidt genetisk materiale. DPANN archaea udgør omkring halvdelen af ​​alle kendte archaea og er afhængige af andre mikrober for deres levebrød:de binder sig til deres vært og tager lipider fra dem som byggemateriale til deres membran, deres eget ydre lag.

Hidtil har man troet, at disse parasitære arkæer bare spiser enhver form for lipider fra deres vært for at konstruere deres membran. Men for første gang kunne Ding og Hamm vise, at den parasitære arkæon Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus ikke indeholder alle de lipider, som hans vært Halorubrum lacusprofundi indeholder, men kun et udvalg af dem. "Med andre ord:Ca. N. antarcticus er en kræsen spiser," slutter Hamm.

Archaea er encellede organismer, der længe blev anset for at være en specifik gruppe af bakterier. I lighed med bakterier har de ikke en kerne med DNA eller andre organeller i deres celler. Fra 1970'erne betragter mikrobiologer dog ikke længere arkæabakterier, men klassificerer dem som et separat domæne i alle livsformer. Så nu har vi arkæer, bakterier og eukaryoter, sidstnævnte inklusive alle dyr og planter, som har en kerne med genetisk materiale i deres celler.

Ved at analysere lipiderne i værten med eller uden deres parasitter, var Ding og Hamm også i stand til at vise, at værten reagerer på tilstedeværelsen af ​​deres parasitter. Værterne ændrer deres membran, ikke kun hvilke typer lipider og mængderne af hver type, der bruges, men modificerer også lipiderne for at ændre, hvordan de opfører sig.

Resultatet er et øget stofskifte og en mere fleksibel hinde, der også er sværere for parasitten at komme igennem. Det kan få nogle konsekvenser for værten, forklarer Hamm. "Hvis værtens membran ændres, kan dette have en indflydelse på, hvordan disse værter kan reagere på miljøændringer i for eksempel temperatur eller surhedsgrad."

Game-changer i denne mikrobiologiske forskning var designet af en ny analytisk teknik af Su Ding på NIOZ. For at analysere lipider skulle du indtil videre vide, hvilke lipidgrupper du ledte efter og målrette dem i analysen. Ding designede en ny teknik, hvor han kan se på alle lipider samtidigt, også dem du ikke kender endnu. "Vi ville nok ikke have været i stand til at se ændringerne i lipiderne, hvis vi havde brugt en klassisk tilgang, men den nye tilgang gjorde det ligetil," siger Hamm.

Mikrobiologerne er meget begejstrede for disse nye fund. "Det kaster ikke kun et første lys over interaktionerne mellem forskellige arkæer; det giver et helt nyt indblik i det grundlæggende i mikrobiel økologi," siger Hamm.

"Især at vi nu har påvist, at disse parasitære mikrober kan påvirke metabolismen af ​​andre mikrober, hvilket igen kan ændre, hvordan de kan reagere på deres miljø. Fremtidigt arbejde er nødvendigt for at afgøre, i hvilket omfang dette kan påvirke stabiliteten af ​​den mikrobielle organisme. fællesskab under skiftende forhold."

Flere oplysninger: Su Ding et al., Selektiv lipidrekruttering af en arkæisk DPANN-symbiont fra dens vært, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47750-2

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af Royal Netherlands Institute for Sea Research