ナノアーキウム・エクイタンス

ナノアーキウム・エクイタンス
	2 つのNanoarchaeum equitans細胞 (およびそのより大きな宿主Ignicoccus )
科学的分類
ドメイン：	古細菌
上門:	DPANN
門:	ナノアーキオタ
クラス：	ナノアーキア
注文：	ナノアーキア目
家族：	ナノアーキア科
属:	ナノアーキウム
種：	ネッタイシマカ
二名法名
	ナノアーキウム・エクイタンス; フーバーら 2002

ナノアーキエウム・エクイタンスは、2002年にカール・ステッターによってアイスランド沖のコルベインゼー海嶺の熱水噴出孔で発見された海洋古細菌の一種である。新門の最初の種として提案されており、ナノアーキエウム属の唯一の種である。この微生物の株は亜極中央海洋海嶺やイエローストーン国立公園のオブシディアン・プールでも発見されている。約80 °C (176 °F)の沸騰に近い温度で生育するため、好熱菌であると考えられている。最もよく生育するのはpH 6、塩分濃度2%の環境である。ナノアーキエウムは古細菌イグニコッカスの絶対共生菌のようで、生き残るためには宿主生物と接触しなければならない。ナノアーキウム・エクイタンスは脂質を合成できず、宿主から脂質を得ます。その細胞の直径はわずか 400 nmで、知られている生物の中で最小であり、また知られている古細菌の中で最小です。

N. equitansのゲノムは単一の環状染色体から成り、平均GC含量は31.6%である。アミノ酸、ヌクレオチド、補因子、脂質の合成に必要な遺伝子のほとんどを欠いているが、修復と複製に必要な遺伝子はすべてコードしている。N . equitansには組換えに用いられるタンパク質をコードする遺伝子がいくつか含まれており、N. equitansが相同組換えを起こす可能性があることを示唆している。^[1] DNAの95%はタンパク質または安定したRNA分子をコードしている。

N. equitans は円形構造から小さな付属肢が伸びています。細胞表面は薄い格子状のS 層で覆われており、これが細胞全体の構造と保護の役割を果たしています。

ゲノム

マイコプラズマ・ジェニタリウム（サイズ 580 Kbp、タンパク質コード遺伝子 515 個）は、2003 年にナノアーキウム（491 Kbp、タンパク質コード遺伝子 536 個）の配列が解読されるまで、ゲノムサイズが最小の細胞単位であると考えられていました。

遺伝学的に、ナノアーキウムは、その16S RNA配列が最も一般的な方法では検出できないという点で特異である。一本鎖リボソーム RNAの初期検査では、この生物は古細菌ドメインに属する可能性が高いことが示された。しかし、既存の門である「ユーリアーキオータ」および「サーモプロテオータ」との違いは、門間の違いと同じくらい大きかった。そのため、ナノアーキオータには「ナノアーキオータ」と呼ばれる独自の門が与えられた。しかし、別のグループ (参考文献を参照) は、すべてのオープンリーディングフレームを他の古細菌と比較した。彼らは、最初のサンプルであるリボソーム RNA のみに偏りがあり、ナノアーキウムは実際には「ユーリアーキオータ」門に属すると主張している。^[2]

ナノアーキウムのゲノム配列決定により、この生物の生態に関する豊富な情報が明らかになった。いくつかの重要な代謝経路の遺伝子が欠落しているようである。ナノアーキウムは、ほとんどのヌクレオチド、アミノ酸、脂質、補因子を合成できない。細胞は、これらの生体分子をイグニコッカスから得ている可能性が高い。特に、N.エクイタンスは、他の生物のプリンヌクレオチド生合成をコードする遺伝子をすべて欠いている。 ^[3] しかし、多くの寄生微生物とは異なり、ナノアーキウムは多くのDNA修復酵素に加えて、 DNA複製、転写、翻訳を実行するために必要なすべてのものを持っている。これが、他の寄生生物に特徴的な非コードDNAの大きな領域がゲノムに欠けている理由を説明できるかもしれない。

生物が自らのATP を生成する能力も疑問視されている。

ナノアーキウムは、多くの好熱菌のように、水素と硫黄をエネルギーに代謝する能力を欠いている。ただし、5つのATP合成酵素サブユニットと酸化的脱アミノ化経路を持っている。イグニコッカスから輸入した生体分子からエネルギーを得るのか、それともATPを直接受け取るのかは、現在のところ不明である。N . エクイタンスのゲノムとプロテオーム構成には、高温への適応と絶対寄生（または共生）への適応という二重の適応の特徴が見られる。

参照

古細菌
「Candidatus Carsonella ruddii」、リケッチア、その他のシュードモナドタ属
イグニコッカス
マイコプラズマ
最小の生物

参考文献

^ Waters E、Hohn MJ、Ahel I、Graham DE、Adams MD、Barnstead M、Beeson KY、Bibbs L、Bolanos R、Keller M、Kretz K、Lin X、Mathur E、Ni J、Podar M、Richardson T、Sutton GG、Simon M、Soll D、Stetter KO、Short JM、Noordewier M (2003 年 10 月)。「Nanoarchaeum equitans のゲノム: 初期古細菌の進化と派生した寄生に関する知見」。Proc Natl Acad Sci USA . 100 (22): 12984–8. doi :10.1073/pnas.1735403100. PMC 240731 . PMID 14566062。
^ Brochier, Celine; Gribaldo, S; Zivanovic, Y; Confalonieri, F; et al. (2005). 「ナノアーキア：新規アーキア門の代表か、それとも Thermococcales に関連する急速に進化する euryarchaeal 系統か？」Genome Biology . 6 (5): R42. doi : 10.1186/gb-2005-6-5-r42 . PMC 1175954 . PMID 15892870.
^ Brown AM、Hoopes SL、 White RH、 Sarisky CA (2011 年 12 月)。「古細菌におけるプリン生合成 :テーマのバリエーション」。Biol Direct。6 : 63。doi : 10.1186 / 1745-6150-6-63。PMC 3261824。PMID 22168471。

Huber, Harald; et al. (2002). 「ナノサイズの超好熱性共生菌によって表される古細菌の新しい門」。Nature . 417 ( 6884): 63–67. Bibcode :2002Natur.417...63H. doi :10.1038/417063a. PMID 11986665. S2CID 4395094.（この論文はナノアーキウムの最初の発見を表しています。）
Waters, Elizabeth; et al. (2003). 「ナノアーキウム・エクイタンスのゲノム: 初期古細菌の進化と派生した寄生に関する洞察」. PNAS . 100 (22): 12984–12988. Bibcode :2003PNAS..10012984W. doi : 10.1073/pnas.1735403100 . PMC 240731. PMID 14566062 .（この論文ではナノアーキウムのゲノム配列について説明しています。）
Brochier, Celine; Gribaldo, S; Zivanovic, Y; Confalonieri, F; et al. (2005). 「ナノアーキア：新しい古細菌門の代表か、それとも Thermococcales に関連する急速に進化する広古細菌系統か？」ゲノム生物学. 6 (5): R42. doi : 10.1186/gb-2005-6-5-r42 . PMC 1175954 . PMID 15892870.(最近の研究では、ナノアーキウムは新しい門のアーキアではなく、ユーリアキアの一種であると示唆されています。)
Das, Sabyasachi; et al. (2006). 「Nanoarchaeum equitans ゲノムおよびプロテオーム構成の分析: 超好熱性および寄生性適応の兆候」BMC Genomics . 7 : 186. doi : 10.1186/1471-2164-7-186 . PMC 1574309. PMID 16869956 .（本論文では、ナノアーキウムのゲノムとプロテオームの解析について説明します。）

さらに読む

ディ・ジュリオ、マッシモ（2013）。「ナノアーキウム・エクイタンスは古核生物ですか？」生物学研究ジャーナル: 83–88。

外部リンク

ナノアーキオタのNCBI分類ページ
生命の樹ナノアーキオタ
ナノアーキオータの LSPN ページ^{[永久リンク切れ‍ ]}
Nanoarchaeum の MicrobeWiki ページ

[1] Waters E、Hohn MJ、Ahel I、Graham DE、Adams MD、Barnstead M、Beeson KY、Bibbs L、Bolanos R、Keller M、Kretz K、Lin X、Mathur E、Ni J、Podar M、Richardson T、Sutton GG、Simon M、Soll D、Stetter KO、Short JM、Noordewier M (2003 年 10 月)。「Nanoarchaeum equitans のゲノム: 初期古細菌の進化と派生した寄生に関する知見」。Proc Natl Acad Sci USA . 100 (22): 12984–8. doi :10.1073/pnas.1735403100. PMC 240731 . PMID 14566062。

[Brochier2005-2] Brochier, Celine; Gribaldo, S; Zivanovic, Y; Confalonieri, F; et al. (2005). 「ナノアーキア：新規アーキア門の代表か、それとも Thermococcales に関連する急速に進化する euryarchaeal 系統か？」Genome Biology . 6 (5): R42. doi : 10.1186/gb-2005-6-5-r42 . PMC 1175954 . PMID 15892870.

[3] ^ Brown AM、Hoopes SL、 White RH、 Sarisky CA (2011 年 12 月)。「古細菌におけるプリン生合成 :テーマのバリエーション」。Biol Direct。6 : 63。doi : 10.1186 / 1745-6150-6-63。PMC 3261824。PMID 22168471。