ロキ古細菌
ロキ古細菌
分類
学名
"Lokiarchaeota" Spang et al. 2015 (暫定名)
所属系統
ロキ古細菌門(ロキアーキオータ門、Lokiarchaeota) は、2015年 に提唱された古細菌 の候補門 である。系統解析では真核生物 に近接し、膜の複雑化を支える遺伝子 を多数持つ。おおよそ20億年前に、この系統から真核生物が派生したとする説がある。
2010年に北極海 のガッケル海嶺 にあるロキの城と呼ばれる熱水噴出口の付近から採取された。発見場所にちなんで"ロキ"古細菌と名付けられたが、これに倣ってアスガルド系統の古細菌には北欧神話 の神の名前が付けられるようになった。培養には成功していないものの、メタゲノム 解析により5,381の遺伝子を含む5.1Mbp (全体の92%)のゲノム が再構築された。この中には真核生物様の遺伝子が175程度含まれており、他のエオサイト にも含まれるアクチン 様タンパクに加え、低分子量GTPアーゼ やESCRT シリーズ(ESCRT I, II, III)、ゲルゾリン 、BAR/IMDスーパーファミリーを始めとした細胞骨格 や細胞変形、小胞輸送 制御に必要な遺伝子が多数含まれる。また、ユビキチン -プロテアソーム 系遺伝子も持つ。特にプロフィリン は、ウサギ アクチンと相互作用を起こすことができると報告されている[1] [2] 。
生態は不明だが、"Lokiarchaeum " sp. GC14_75のゲノム情報から嫌気性の水素依存性生物と予想されている[3] 。
2017年にはロキ古細菌と近縁な古細菌がいくつか報告されており、この中にはロキ古細菌よりも更に真核生物に近いと考えられるヘイムダル古細菌 や、チューブリン を持つとされるオーディン古細菌 も報告されている。真核生物に近いこれらの系統を総称してアスガルド古細菌 と呼ばれる。この解析では、アスガルド古細菌はTACK系統の内部系統ではなく、姉妹群という。
2019年にはメタゲノムアセンブルゲノム(MAG)を再構築して6種のゲノムが同定されており、それぞれのゲノムサイズは3.4 - 4.5Mbpの範囲にあることが判明していた[4] 。2020年には、この門に属すと思われる"Candidatus Prometheoarchaeum syntrophicum "の培養が報告され、ゲノムサイズは4.4Mbpであることが判明している[5] [6] 。また、2022年には2つめの培養例が報告され、Candidatus Lokiarchaeum ossiferumと命名された[7] 。
参考文献
Spang, Anja; Saw, Jimmy H.; Jørgensen, Steffen L.; Zaremba-Niedzwiedzka, Katarzyna; Martijn, Joran; Lind, Anders E.; van Eijk, Roel; Schleper, Christa et al. (2015). “Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes”. Nature . doi :10.1038/nature14447 . ISSN 0028-0836 .
脚注
^ “古細菌、アルケアから真核生物進化の機能的進化研究 ”. 論文ウォッチ . AASJ (2018年10月9日). 2018年10月9日 閲覧。
^ Akıl, C., et al. (2018). “Genomes of Asgard archaea encode profilins that regulate actin”. Nature . doi :10.1038/s41586-018-0548-6 . PMID 30283132 .
^
Sousa, F.L. (2016). “Lokiarchaeon is hydrogen dependent”. Nat Microbiol. . doi :10.1038/nmicrobiol.2016.34. .
^ Caceres, Eva F.; Lewis, William H.; Homa, Felix; Martin, Tom; Schramm, Andreas; Kjeldsen, Kasper U.; Ettema, Thijs J. G. (2019-12-18). “Near-complete Lokiarchaeota genomes from complex environmental samples using long and short read metagenomic analyses” (英語). bioRxiv : 2019.12.17.879148. doi :10.1101/2019.12.17.879148 . https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2019.12.17.879148v1 .
^ Imachi, H., Nobu, M. K., Nakahara, N., Morono, Y., Ogawara, M., Takaki, Y., Takano, Y., Uematsu, K., Ikuta, T., Ito, M., Matsui, Y., Miyazaki, M., Murata, K., Saito, Y., Sakai, S., Song, C., Tasumi, E., Yamanaka, Y., Yamaguchi, T., Kamagata, Y., Tamaki, H., Takai, K. (2019). “Isolation of an archaeon at the prokaryote-eukaryote interface” (英語). BioRxiv : 726976. doi :10.1101/726976 . https://www.biorxiv.org/content/10.1101/726976v1 .
^ Imachi, Hiroyuki; Nobu, Masaru K.; Nakahara, Nozomi; Morono, Yuki; Ogawara, Miyuki; Takaki, Yoshihiro; Takano, Yoshinori; Uematsu, Katsuyuki et al. (2020-01). “Isolation of an archaeon at the prokaryote–eukaryote interface” (英語). Nature 577 (7791): 519–525. doi :10.1038/s41586-019-1916-6 . ISSN 0028-0836 . http://www.nature.com/articles/s41586-019-1916-6 .
^ Rodrigues-Oliveira, Thiago; Wollweber, Florian; Ponce-Toledo, Rafael I.; Xu, Jingwei; Rittmann, Simon K.-M. R.; Klingl, Andreas; Pilhofer, Martin; Schleper, Christa (2023-01). “Actin cytoskeleton and complex cell architecture in an Asgard archaeon” (英語). Nature 613 (7943): 332–339. doi :10.1038/s41586-022-05550-y . ISSN 1476-4687 . PMC PMC9834061 . PMID 36544020 . https://www.nature.com/articles/s41586-022-05550-y .