Archaea

Beide Archaea of Primordiale bacteriën het gaat om cellulaire levensvormen naast de andere groepen bacteriën en eukaryoten. Eind jaren zeventig werden de Archeen beschreven door de microbiologen Carl Woese en George Fox en geclassificeerd als een onafhankelijke groep.

Wat zijn archaea?

Archaea zijn eencellige organismen die DNA (deoxyribonucleïnezuur) hebben in de vorm van een circulair chromosoom. Dus je hebt geen kern. Daarom wordt de archaea ook wel een kernequivalent genoemd.

De archaea worden toegewezen aan de prokaryoten. Ze hebben geen celorganellen maar een cytoskelet om de cel te stabiliseren. De archaea worden beschreven als een aparte groep omdat ze een andere sequentie van ribosomaal RNA (ribonucleïnezuur) hebben. Dit geldt specifiek voor de sequentie van het RNA van de kleine ribosomale subeenheid, het 16sRNA. De ribosomen worden gebruikt om het eiwit te vertalen bij de synthese van nieuwe eiwitten.

De archaea lijken structureel meer op de eukaryoten dan de prokaryoten.

Voorkomen, distributie en eigenschappen

Archaea komt voor in delen van de wereld met bijzonder extreme omstandigheden. Er zijn archaea die temperaturen van meer dan 80 graden Celsius nodig hebben om te overleven. Deze vorm van archaea wordt hyper-thermofiel genoemd. Andere archaea geven de voorkeur aan een zeer hoge zoutconcentratie in de oplossing waarin ze leven. Deze worden beschreven als halofiel.

Er zijn ook mensen die een bijzonder zure omgeving nodig hebben om te leven. Bij een pH-waarde tot 0 is de omgeving zuur en worden de archaea acidofiel genoemd. Alkalophilic archaea geeft de voorkeur aan een basische omgeving met een pH-waarde tot maximaal 10. Barofiele archaea komt voor in omgevingen die worden blootgesteld aan hoge druk. Ze worden vaak aangetroffen in vulkanische warmwaterbronnen, zoals in Yellowstone National Park, waar ze voor het eerst werden ontdekt.

De vormen die gewend zijn aan hoge zoutgehaltes komen bijvoorbeeld voor in de Dode Zee in Israël. Methanogene archaea leven onder anoxische omstandigheden. Ze gebruiken waterstof in hun metabolisme om energie op te wekken. Deze komen voor in zoet water, de aarde en ook in de zee. Ze kunnen ook in de vorm van een symbiose in de darmen van mens en dier leven.

Archaea deelt ook enkele overeenkomsten met bacteriën. Celdeling vindt op een vergelijkbare manier plaats en geen van beide heeft een kern. De celgrootte lijkt ook erg op die van bacteriën. De genen van beide organismen zijn onderverdeeld in zogenaamde operons. Dit zijn DNA-eenheden die bestaan ​​uit een promotor, operator en gen. Deze komen vaker voor bij prokaryoten, maar komen ook af en toe voor bij eukaryoten. En beide hebben een vergelijkbare manier van voortbewegen, het flagellum.

Het ribosomale RNA van archaea is echter complexer dan dat van bacteriën. Eiwitbiosynthese, d.w.z. transcriptie en translatie, vindt plaats in archaea, vergelijkbaar met die in eukaryoten. Ze hebben zeer vergelijkbare initiatie- en verlengingsfactoren die de eiwitsynthese starten.

Archaea heeft ook een TATA-box. Dit is een gebied van DNA dat rijk is aan thymidines en adenines. Het bevindt zich in het gebied van de promotor, dus het is meestal stroomopwaarts van het coderende gen. In vergelijking met bacteriën en eukaryoten zijn de vetzuren van het celmembraan niet geassocieerd met glycerolmoleculen.

Sommige ondersoorten van de archaea hebben een celwand, die binnen de archaea heel verschillend kan zijn. Dit komt door de omgeving waarin de respectievelijke archaea leven. Bovendien kan archaea relatief snel bewegen. Het zijn autotrofe organismen. Ze vormen koolstof door kooldioxide te absorberen en om te zetten. Er zijn er ook die heterotroof zijn. Ze vormen koolstof uit organische verbindingen die ze absorberen. De meeste archaea zijn anaëroob, ze hebben geen zuurstof nodig, het kan zelfs giftig voor ze zijn.

Ze worden verder onderverdeeld in chemoorganotroof of chemolithotroof. U wint energie door organische of anorganische verbindingen te metaboliseren.

Betekenis en functie

Archaea leeft in symbiose met mensen. Ze komen bij mensen voor in de mond, de darmen en ook de vagina. Vaak is het Methanobrevibacter smithii, een methanogene archaea. Archaea is nog niet ontdekt bij zuigelingen jonger dan 2 jaar.

Archaea wordt voornamelijk aangetroffen in het menselijke darmkanaal. Samen met syntrofische bacteriën spelen archaea een rol bij de spijsvertering. 'Syntroph' betekent het 'wederzijdse leven' van verschillende organismen. Ze produceren verschillende stoffen die door het andere organisme kunnen worden gebruikt. In dit geval zijn de organismen dus onderling afhankelijk. Archaea gebruikt de waterstof die door bacteriën wordt geproduceerd voor hun methanogenese. Archaea breekt ook methaan af, dat giftig is voor mensen. Ze hebben een positief effect op de menselijke spijsvertering.

Ziekten en aandoeningen

Archaea is niet pathogeen voor mensen. Er is echter een verhoogde hoeveelheid methanogene archaea gevonden in de darmen van mensen met darmkanker. Een verhoogd aantal van hen werd ook gevonden in ontstoken tandvlees en een verband tussen het aantal en de ernst van parodontitis kon worden aangetoond.