Egyedülálló mikrobák élnek egy kaliforniai tóban

Az Acaryochloris újonnan felfedezett törzse azért egyedülálló, mert képes önálló életet élni (a másik két ismert Acaryochloris-faj csak más szervezettel szimbiózisban marad életben).

Az új mikroba egyike annak a három, tudomány számára ismert mikroorganizmusnak, amelyek a közeli infravörös fényt használják oxigéntermelésre a fotoszintézis révén. Ez új felfedezés, ugyanis a tudósok egészen a közelmúltig azt hitték, hogy a fotoszintézissel való oxigéntermeléshez nélkülözhetetlen a látható fény. Az új mikroorganizmusból elkülönített fotoszintetizáló pigment – klorofill-d – nagyon hasonló az Acaryochloris marina kékmoszatéhoz, de különbözik minden más moszatban vagy magasabb rendű növényben található klorofilltól.

„A klorofill-d köztes helyet foglal el az egyszerűbb, oxigént nem termelő fotoszintetizáló baktériumokban található klorofillok és az oxigént termelő fotoszintetizáló organizmusok klorofilljai között. Fontos szerepe lehet a fotoszintézis evolúciójában” – állítja Blankenship professzor, az Arizona State University Kémiai és Biokémiai tanszékének vezetője.

A tudósokat további meglepetés érte, amikor az új szervezet DNS-ét kezdték tanulmányozni. A riboszóma (a sejt fehérjeszintetizáló gépezetének része) kis alegysége RNS-génjének vizsgálatakor kiderült, hogy a klorofill-d-t termelő kékmoszatok (szaknyelven cianobaktériumok) valaha bekebeleztek egy olyan DNS-darabkát, amely valamilyen proteobaktériumból származik. A proteobaktériumok olyan távoli rokonok, amelyek több mint kétmilliárd éve osztoztak közös ősön a cianobaktériumokkal.

A riboszóma kis alegységének RNS-génjét széleskörűen használják a tudósok, hogy következtessenek az élő szervezetek közötti rokonsági kapcsolatokra. Ennek oka részben az, hogy az általánosan elfogadott nézet szerint változatlanul adódnak át a szülőtől az utódoknak. Ezen új mikroba esetében azonban úgy tűnik, hogy a proteobaktérium riboszómagénjének kis szakaszát alkotó DNS átugrotta a proteobaktériumokat a cianobaktériumoktól elválasztó hatalmas evolúciós távolságot, és felváltotta azt a génszakaszt, amely eredetileg a szülői cianobaktériumoktól öröklődött.

A kalforniai Salten Sea tó

Az új organizmust vizsgáló Scott Miller kutató molekuláris órát felhasználva úgy becsli, hogy a proteobaktériumból származó DNS hozzávetőleg 10–100 millió évvel ezelőtt került át a modern klorofill-d-t termelő cianobaktérium ősébe. A természetes szelekció szempontjából előnyös voltára utal az, hogy ilyen soká fennmaradt a hibrid gén.

Az idegen DNS a fehérjeszintézis folyamán nagy és pontos mozgásokat előidéző riboszóma valamilyen strukturális tulajdonságát kódolja, de a pontos funkciója még felderítésre vár. Az 1900-as évek elején a Colorado-folyó beáramlásából keletkezett tóban még több más érdekes új mikroorganizmust is felfedeztek, amelyek vizsgálata szintén okozhat meglepetéseket.