Po raz pierwszy stwierdzono obecność drobnoustrojów pasożytniczych, które dosłownie zmieniają metabolizm swoich żywicieli.
Sprawcami są małe, pasożytnicze archeony tego gatunku Kandydat Nanohaloarchaeum antarcticus , który pasożytuje na innych organizmach jednokomórkowych, gatunku archeonów żywicielskich Halorubrum lacusprofundi.
Naukowcy odkryli, że pasożyty te bardzo selektywnie wybierają zasoby, które kradną z organizmu żywiciela.
“Innymi słowy,” mówi mikrobiolog morski Joshua Hamm z Królewskiego Holenderskiego Instytutu Badań Morza (NIOZ), „Około. N. antarcticus jest wybredny”.
Archaea to organizmy jednokomórkowe podobne do bakterii, ale należące do zupełnie innej domeny organizmów. Około. N. antarcticus należy do grupy archeonów znanych jako DPANN – małe archeony. Niektóre z nich pasożytują na innych organizmach jednokomórkowych i pochłaniają lipidy żywicieli jako materiał budowlany do budowy własnych błon.
Kilka lat temu odkrył to zespół naukowców Około. N. antarcticus nie tylko pasożytuje na jakimkolwiek starym drobnoustroju – lecz w szczególności, co zaskakujące, w zależności od H. lacus profundi dla lipidów i innych metabolitów, których sam nie jest w stanie wytworzyć.
Zespół badaczy kierowany przez mikrobiologa NIOZ Su Dinga przyjrzał się znacznie bliżej obu organizmom, aby lepiej zrozumieć Około. Zależność N. antarcticus. Ich praca polegała na analizowaniu lipidylub związki tłuszczowe występujące zarówno w parach żywiciel-pasożyt, jak i w H. lacus profundi na którym nie doszło do pasożytowania Około. N. antarktyczny.
Było to możliwe jedynie dzięki nowej technice analitycznej opracowanej przez Dinga, która pozwoliła naukowcom zobaczyć wszystkie obecne lipidy, nawet te, których jeszcze nie zidentyfikowano. Poprzednie techniki pozwalały naukowcom zobaczyć lipidy tylko wtedy, gdy wiedzieli, czego szukają.
Ich wyniki były zaskakujące. Po pierwsze, analizowane pasożyty nie pochłaniały wszystkich lipidów od swoich żywicieli. Okazało się, że wybiórczo przyjmowali tylko niektóre związki na własny użytek, a resztę pozostawiali nietkniętą. Rzeczywiście wybredni zjadacze.
Po drugie, metabolizm H. lacus profundi wykazuje wyraźne różnice pomiędzy osobnikami zarażonymi i niepasożytniczymi. Ilość obecnych lipidów jest różna u pasożytniczego drobnoustroju, przy znacznym ubytku lipidów pobieranych przez pasożyty Około. N. antarcticus, ale wzrost zawartości innych lipidów w małym ciele żywiciela.
Naukowcy twierdzą, że jest to prawdopodobnie reakcja na zwiększone obciążenie metaboliczne generowane przez obecność pasożyta. Co więcej, gatunek żywiciela ma niezwykłą błonę dla archeonów. Choć daje H. lacus profundi mając tę zaletę ekologiczną, że jest bardziej energooszczędny, może również pozwolić pasożytowi uniknąć wybrednego smaku tłuszczów.
Naukowcy zauważyli również, że niektóre zmiany w składzie błony zakażonych żywicieli mogą być reakcją obronną na pasożyta.
Konieczne będą dalsze badania, aby zrozumieć mechanizmy stojące zarówno za selekcją lipidów przez pasożyta, jak i reakcją obronną żywiciela, ale sama wiedza, że pasożytniczy archeon może zmienić metabolizm żywiciela, niesie ze sobą kilka interesujących implikacji.
Naukowcy twierdzą, że wzmocnienie mechanizmów obronnych i zmiana produkcji lipidów w odpowiedzi na pasożyta może mieć wpływ na reakcję żywiciela na inne wpływy zewnętrzne, takie jak zmiana temperatury lub kwasowości.
„Odkrycie nie tylko rzuca pierwsze światło na interakcje między różnymi archeonami, ale zapewnia zupełnie nowy wgląd w podstawy ekologii drobnoustrojów” – dodał. mówi Hamm.
„W szczególności wykazaliśmy, że te pasożytnicze drobnoustroje mogą wpływać na metabolizm innych drobnoustrojów, co z kolei może zmieniać sposób, w jaki mogą one reagować na środowisko. Konieczne są przyszłe prace, aby określić, w jakim stopniu może to wpłynąć na stabilność organizm drobnoustrojów w zmieniających się warunkach.”
Wyniki badań zespołu opublikowano w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza.
