Vedci objavili tretiu formu života

Výskumníci zistili, že archeóny, tretia forma života po baktériách a eukaryotách, už miliardy rokov vyrába energiu pomocou plynného vodíka a ultraminimálnych enzýmov. Archeóny sú jednobunkové organizmy, ktoré nemajú vnútorné membránové štruktúry. Medzinárodný tím výskumníkov konkrétne zistil, že najmenej deväť kmeňov archeónov, domény jednobunkových organizmov, produkuje plynný vodík pomocou enzýmov, o ktorých sa predpokladalo, že existujú iba v ostatných dvoch formách života.

Tieto enzýmy sú najmenšie spomedzi všetkých troch foriem života a sú veľmi zložité. Vďaka týmto enzýmom dokázali archeóny prežiť a prosperovať v prostredí s malým množstvom kyslíka alebo úplne bez kyslíka. Toto zistenie predstavuje pre biotechnológov príležitosť využiť archeóny ako inšpiráciu pre priemyselnú výrobu vodíka.

Vodík sa široko využíva na rôzne účely, ale jeho budúcnosť spočíva v skladovaní energie a výrobe ocele, čo by sa dalo dosiahnuť s nulovými emisiami pomocou obnoviteľných zdrojov energie. Mikroorganizmy vrátane archeónov produkujú a uvoľňujú plynný vodík na rôzne účely, napríklad na likvidáciu prebytočných elektrónov počas fermentácie. Enzýmy zapojené do spotreby a produkcie vodíka, známe ako hydrogenázy, boli komplexne preskúmané len pred ôsmimi rokmi.

Výskumníci použili AI technológiu spoločnosti Google AlphaFold2 na predpovedanie štruktúry jedného typu hydrogenázy, tzv. rýchlo pôsobiacich hydrogenáz, vo viac ako 2300 klastroch archeálnych druhov. Potvrdili, že gény kódujúce tieto enzýmy sú funkčné a produkujú hydrogenázy schopné katalyzovať vodíkové reakcie v náhradných hostiteľoch.

Toto zistenie priblížilo vedcov k pochopeniu toho, ako tento proces viedol k vzniku eukaryot vrátane človeka. Eukaryoty sú organizmy, ktoré majú bunky obsahujúce jadro a organely viazané na membránu. Predpokladá sa, že všetky eukaryoty sa vyvinuli spojením anaeróbnych archeónov a baktérií pred miliardami rokov.

Výskumníci tiež zistili, že archeóny na výrobu vodíka zostavujú jedinečné hybridné komplexy, ktoré spájajú dva typy hydrogenáz. Tieto zistenia vrhajú svetlo na metabolické adaptácie archeónov a ich dôsledky pre rozvoj biotechnológií. Genómy mnohých archeónov však zostávajú neúplné, čo vytvára priestor na objavenie ďalších druhov a ich inovatívnych metód výroby energie. Štúdia bola uverejnená v časopise Cell.

Zdroj: sciencealert.com.