Археї

Відео: Metal Gear Solid V: The Phantom Pain Проходження Частина 31 "металеві Археї"

археї (Лат. Archaea, «старі», однина: архею, Archaeum, Archaean, або Archaeon), також називаються архей (Archaebacteria) - одна з основних груп живих організмів. Хоча все ще є невпевненість в точній філогенезі груп, археї, еукаріоти і бактерії - фундаментальні групи в так званій системі трьох доменів. Подібно бактеріям, археї - це одноклітинні організми, що не мають ядра і тому класифікуються як прокаріоти (Prokaryota) - відомі також як Monera в таксономії п`яти царств. Вони були першими описані в екстремальних середовищах, але потім були знайдені у всіх типах екосистем.
Історія
Археї були ідентифіковані в 1977 Карлом Воуз (Carl Woese) і Джорджем Фоксом (George Fox), грунтуючись на їх відмінності від інших прокаріот (філогенетичні дерева, які базуються на 16S рРНК. Ці дві групи були спочатку названі археобактерій (Archaebacteria) і еубактеріі (Eubacteria ), і розглядалися як царства або підцарства. Воуз переконував, що вони є представниками значно відмінною гілки живих істот. Він пізніше перейменував групу в архей і бактерій, щоб підкреслити це, і аргументував тим, що разом з еукаріотамі вони охоплюють три області ж івих організмів.
Біологічний термін архея / археї не потрібно змішувати з архейської геологічної ерою, також відомої як Археозойська ера. Останній термін посилається на стародавній період земної історії, коли археї і бактерії були єдиними клітинними організмами, що жили на планеті. Ймовірні скам`янілості цих мікробів були датовані майже 3,8 мільярда років тому.
Археї, бактерії і еукаріоти
Філіпченкове дерево, засноване на аналізі рРНК, показує розподіл бактерій, архей і еукаріот. Археї подібні іншим прокариотами в більшості аспектів структури клітини і метаболізму. Однак, їх генетична транскрипція і трансляція - два центральних процеси в молекулярній біології - не показують типових для бактерій особливостей, але надзвичайно подібні цим процесам в еукаріот. Наприклад, система трансляції архей використовує еукаріотичні фактори ініціації та елонгації, а їх система транскрипції застосовує TATA-звьязуемі білки і TFIIB, як у еукаріот. Гени тРНК і рРНК археї містять унікальні археальні інтрони, які не схожі ні до еукаріотних, ні до бактеріальних інтронів.
Кілька інших характеристик також виділяють архей. Подібно бактерій і еукаріот археї мають засновані на гліцерині фосфоліпіди. Однак три особливості ліпідів архей незвичайні:

Ліпіди архей унікальні, тому що стереохімія гліцерину - зворотна тій, що знайдена в бактеріях і еукаріот. Це переконливе свідчення іншого биосинтетического шляху.
Більшість бактерій і еукаріот мають мембрани, складені переважно з естер-ліпідів гліцерину, тоді як археї мають мембрани, що складаються з ефір-ліпідів гліцерину. Навіть, коли бактерії мають ефір-пов`язані ліпіди, стереохімія гліцерину - бактеріальна форма. Ці відмінності, можливо, є адаптацією частини архей до гіпертермофіли. Однак, варто зазначити, що навіть мезофілічні археї мають ефір-пов`язані ліпіди.
Ліпіди архей засновані на изопреноидной бічного ланцюжку. Це п`ятивуглецевий хімічна група, також звичайна для каучуку і є компонентом деяких вітамінів, поширена в бактеріях і еукаріот. Однак, тільки археї застосовують ці речовини в їх клітинних ліпідах, часто як бічні ланцюжки C-20 (чотири мономера) або C-40 (вісім мономерів). У деяких архей изопреноидной бічного ланцюжок C-40 - фактично досить довгий, щоб пройти крізь мембрану, формуючи моношар замість клітинної мембрани з групами фосфату гліцерину на обох кінцях.

Ця адаптація поширена в надзвичайно теплолюбних архею. Хоча вони і не унікальні, клітинні стінки архей також незвичайні. Наприклад, клітинні стінки більшості архей утворені зовнішніми шарами білків або S-шаром. S-шари поширені в бактеріях, де вони служать єдиним компонентом клітинної стінки в деяких організмах (наприклад, в Planctomyces) або зовнішній шар у багатьох організмах з пептидоглікану. За винятком однієї групи метаногенів, археї не мають пептідоглікановоі стінки. Навіть в даному випадку, пептидогликана дуже відрізняються від різновиду, знайденого в бактеріях. Археї також мають джгутики, які значно відрізняються за складом від дуже схожих джгутиків бактерій. Бактеріальні джгутики - це змінена система секреції III типу, тоді як джгутики архей нагадують ворсинки IV типу (type IV pili), які використовують sec-залежну систему секреції, дещо подібну, але все ж відмінну від системи секреції II типу.
середа
Південь Затоки Сан-Франциско, фотографія з Google maps. Вода має яскраві кольори за рахунок архей, що мешкають в ній. Багато архей - екстремофили. Деякі живуть при дуже високих температурах, часто вище 100 ° C, як ті, яких знайшли в гейзерах і чорних курців. Інші знайдені в дуже холодних середовищах або в надзвичайно солоною, кислою, або лужній воді. Однак, інші археї - мезофіли, живуть в середовищах, подібних болота, стічних вод і грунту. Багато метаногенних архей знайдено в травних трактах тварин, наприклад, жуйних тварин, термітів і людей. Археї не патогенні, і невідомо, щоб будь-які з них викликали хворобу.
Архей звичайно розподіляють на три групи, відповідно до середовищем. Це галофіти, метаногени і термофіли. Галофили живуть в надзвичайно солоних навколишніх середовищах (наприклад, багато хто з них живуть в Мертвому морі і на півдні затоки Сан-Франциско, надаючи їй яскравих кольорів: від червоного до зеленого). Метаногени живуть в анаеробних навколишніх середовищах і виробляють метан. Їх можна знайти в опадах або в кишечнику тварин. Термофіли живуть в місцях з високими температурами, як, наприклад, гарячі джерела. Ці групи не обов`язково узгоджуються з молекулярним філогенезом, не повні і взаємовиключні. Проте, вони - корисний початковий пункт для докладного вивчення.
Нещодавно кілька досліджень показали, що археї існують не тільки в мезофільних та й термофільних навколишніх середовищах, але також іноді присутні в значномі числі при низьких температурах. Стає все більш прийнятим, що метаногенів зазвичай присутні в низько-температурних навколишніх середовищах, як, наприклад, холодні опади. Деякі дослідження навіть свідчили, що в цих температурах шлях метаногенеза може змінюватися завдяки термодинамічним обмеженням, накладеним низькими температурами. Можливо, навіть, важливо те, що велика кількість архей знайдено в більшості океанів, в холодних середовищах (Giovannoni і Stingl, 2005). Ці археї, що належать до груп, які раніше не досліджених, можуть траплятися в надзвичайно високих кількостях (до 40% з мікробної біомаси), хоча вони не були ізольовані в чистій культурі. Зараз ми не маємо майже ніякої інформації про фізіологію цих організмів, значить, що їх вплив на глобальні біогеохімічні цикли невідомий. Одне недавнє дослідження (Konneke і інші, 2006) показало, однак, що одна група морських Crenarchaeota здатна до фіксації азоту, а це - риса, досі невідома серед архей.
форма
Індивідуальні археї мають розмір ряд від 0,1? M до понад 15? M в діаметрі, і деякі формують агрегати або нитки до 200? M в довжину. Вони зустрічаються в різних формах, наприклад, сферичної, паличкоподібні, спіральної, формі амеби або навіть прямокутної. Вони також застосовують різні види метаболізму. Наприклад, галобактеріі можуть використовувати світло щоб виробляти АТФ, хоча ніякі археї не проводять фотосинтез з електронним транспортним ланцюгом, як це відбувається в інших групах.
Еволюція і класифікація
Археї розбиті на дві головні групи, засновані на деревах 16S рРНК Euryarchaeota і Crenarchaeota. Дві інші групи були також створені для певних екологічних зразків і особливого виду Nanoarchaeum equitans, знайдених в 2002 Карлом Стеттером (Karl Stetter), але їх схожість в інші групи все ще досліджена дуже погано.
Карл Воуз (Carl Woese) переконав, що бактерії, археї і еукаріоти представляють унікальні спадкові лінії, які досить рано відхилилися від спадкового Прогенота (Progenote) з погано розвиненим генетичним апаратом. Ця гіпотеза відображена в імені археї (Archaea, від Грецького archae або древній). Пізніше він формально розглядав ці групи як імперії, кожна з яких охоплює кілька царств. Це поділ стало популярним, хоча ідея Прогенота не всіма підтримується. Деякі біологи, проте, переконують, що, археобактерій і еукаріоти походять від спеціалізованих бактерій.
Взаємини між археями і еукаріотамі залишається важливою проблемою. Крім подібностей, зазначених вище, багато генетичних дерев розташовують ці дві групи разом. Деякі ставлять еукаріот ближче до Eurarchaeota, ніж до Crenarchaeota, хоча мембранна хімія пропонує інше. Однак, відкриття архея-подібних генів в певних бактеріях, як, наприклад, Thermotoga, робить їх взаємини важким для визначення. Дехто каже, що еукаріоти виникли з змішання археї і бактерії, де вони стали ядром і цитоплазмою, що пояснюють різну генетичну схожість, але ця теорія не може пояснити походження клітинних структур.
Розшифровка одиночних генів призвела до розшифровки цілих геномів, зараз 24 архейні геноми завершені і 22 частково завершені (1).

Як зробити гугл стартовою сторінкою читайте на womans-clab.ru.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!