Bugün öğrendim ki: Asidik maden drenajlarında yaşayan organizmalar var, bunların arasında son derece zehirli bir Süperfon sahası da var.

---

Asitli bir maden ocaklarında, derinlerde bulunan inanılmaz derecede küçük, benzersiz ekstremofil Archaea türleri

"ARMAN" buraya yönlendirir. Diğer kullanımlar için bkz. Arman (anlam ayrımı).

ARMAN (kültürlenmemiş asidofil soy hatları) Bilimsel sınıflandırma Alan: Filum:

Arkaea Richmond Madeni asidofil nanoorganizmaları (ARMAN), Kuzey Kaliforniya'da (Iron Mountain'daki Richmond Madeni) bulunan aşırı asidik bir maden ocaklarında Brett Baker tarafından, Jill Banfield'in Kaliforniya Üniversitesi Berkeley kampüsündeki laboratuvarında keşfedildi. ARMAN-1, ARMAN-2 (Candidatus Micrarchaeum acidiphilum ARMAN-2) ve ARMAN-3 adlı bu yeni Archaea grupları, maden topluluğunun önceki PCR tabanlı araştırmalarından kaçırılmıştı, çünkü ARMAN'lar 16S rRNA genleri için yaygın olarak kullanılan PCR primerleriyle birkaç uyumsuzluğa sahipti. Baker ve arkadaşları [1], topluluğun şematik dizilemesini daha sonraki bir çalışmada kullanarak onları tespit etti. Üç grup, başlangıçta Archaea alt grubunun Euryarchaeota içinde derin dallanan üç benzersiz soy hattını temsil ettiği düşünülüyordu. Ancak, daha eksiksiz bir arkael genom ağacına dayanarak, DPANN adı verilen yeni bir üst filuma dahil edildiler [2]. ARMAN grupları artık Micrarchaeota ve Parvarchaeota adlı derinlemesine farklılaşmış filumlardan oluşuyor [3]. Üç grup arasındaki 16S rRNA genleri %17'ye kadar farklılık gösteriyor. Keşfedilmeden önce, Iron Mountain ile ilişkilendirildiği gösterilen tüm Archaea, Thermoplasmatales takımına (örneğin, Ferroplasma acidarmanus) aitti.

Dağılım

[düzenle]

ARMAN grupları için özgü floresan problar kullanarak madendeki farklı alanların incelenmesi, bunların her zaman Kuzey Kaliforniya'daki Iron Mountain'da, pH değeri < 1.5 olan asit maden drenajı (AMD) ile ilişkili topluluklarda bulunduğunu ortaya koydu. Genellikle toplulukta düşük oranda (5-25%) bulunurlar. Son zamanlarda, yakın akraba organizmalar, Finlandiya'daki asidik boreal bataklık veya bataklıkta [4], Güneybatı İspanya'daki Rio Tinto'daki aşırı ortamlarda başka bir asit maden drenajı alanında [5], Japonya'daki Yunohama'daki zayıf alkali derin yeraltı sıcak su kaynağında [6] ve Almanya'daki Harz Dağları'ndaki bir pirit madeninde [7] tespit edildi.

Hücre yapısı ve ekoloji

[düzenle]

Krio-elektron tomografisi kullanılarak, maden biyofıllarındaki kültürlenmemiş ARMAN hücrelerinin 3B karakterizasyonu [8], bunların yaşam için alt sınırın tahmin edilen hücre boyutunda, 0.009 μm3 ve 0.04 μm3'te olduğunu ortaya koydu. Olağandışı küçük hücre boyutlarına rağmen, biyofıllarda hücrelere bağlı birden fazla virüs tipine rastlanması yaygındır. Ayrıca, hücreler ortalama ≈92 ribozoma sahiptir, oysa kültürde yetiştirilen ortalama E. coli hücresi ≈10.000 ribozoma sahiptir. Bu, ARMAN hücreleri için belirli bir hücrede çok daha sınırlı sayıda metabolit bulunduğunu gösterir. Bu, canlı bir hücre için minimum gereksinimlerin neler olduğunu sorgulamaktadır.

Çevredeki ARMAN hücrelerinin 3B rekonstrüksiyonları, bunlardan bir kısmının Thermoplasmatales takımının diğer Archaea'larına bağlandığını gösterdi (Baker ve ark. 2010 [9]). Thermoplasmatales hücreleri, ARMAN hücrelerinin hücre duvarını sitoplazmasına doğru geçirdiği görülüyor [10]. Bu etkileşimin doğası belirlenmemiştir. Bazı paraziter veya simbiyotik bir etkileşim olabilir. ARMAN'ın kendi kendine üretmekte zorlandığı bir tür metaboliti aldığı olasılığı vardır.

Genomik ve proteomik

[düzenle]

2006 Topluluk Dizileme Programı sırasında, üç ARMAN grubunun genomları DOE Birleşik Genom Enstitüsü'nde dizilendi [11]. Bu üç genom, dört nükleotit DNA imzalarının ESOM veya ortaya çıkan öz-örgütlenme haritası kümelemesi kullanılarak topluluk genomik verilerinden başarıyla sınıflandırıldı [12].

Candidatus Micrarchaeum acidiphilum ARMAN-2'nin ilk taslağı ≈1 Mb'dir [9]. ARMAN-2, diğer biyofılların 454 ve Solexa dizilemesi kullanılarak boşluklar kapatıldı ve NCBI'ye sunulması için hazırlanıyor. ARMAN-4 ve ARMAN-5'in genomları (yaklaşık 1 Mb) benzer şekilde anormal derecede küçük ortalama gen uzunluklarına sahiptir, bu da endosombiyotik ve paraziter bakterilerde görülenlere benzer. Bu, doğada diğer Archaea ile olan türler arası etkileşimlerinin bir imzası olabilir [9]. Ayrıca, bu grupların Euryarchaea/Crenarchaea ayrımının yakınında dallanması, her ikisinin de Crenarchaea ve Euryarchaea'nın birçok genetik yönünü paylaşmalarını yansıtıyor. Özellikle, daha önce yalnızca Crenarchaea'da bulunan birçok gene sahipler. ARMAN'daki birçok bilinen metabolik yolun açıklanması, genomlarında tanımlanan olağandışı yüksek sayıda benzersiz gen nedeniyle zordur.

ARMAN gruplarında 1 ve 2, tRNA'nın işlenmesinde rol alan yeni bir tRNA spliğleme endonükleaz türü keşfedildi [13]. Enzim, iki kopyalanmış katalitik birim ve bir yapısal birimden oluşuyor ve tek bir gen üzerinde kodlanmış, yeni bir üç birim mimarisi temsil ediyor.

Kaynaklar

[düzenle]

NCBI CoreNucleotide ARMAN-1

NCBI CoreNucleotide ARMAN-2

NCBI Candidatus Micrarchaeum acidiphilum ARMAN-2 genomu

NCBI Candidatus Parvarchaeum acidiphilum ARMAN-4 genomu

NCBI Candidatus Parvarchaeum acidophilus ARMAN-5 genomu

[1]