De drie domeinen van het leven - archaea, bacteriën, en eukarya — hebben mogelijk meer gemeen dan eerder werd gedacht.

In de afgelopen jaren, Ariël Amir, Universitair docent Toegepaste Wiskunde aan de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) heeft onderzocht hoe cellen de grootte regelen. In eerder onderzoek is hij en zijn medewerkers ontdekten dat E. coli (bacteriën) en ontluikende gist (eukaryoot) dezelfde cellulaire mechanismen gebruiken om uniforme celgroottes binnen een populatie te garanderen.

Nutsvoorzieningen, met een team van medewerkers, waaronder Ethan Garner, de John L. Loeb universitair hoofddocent natuurwetenschappen aan Harvard, en Amy Schmid, Universitair docent biologie aan de Duke University, Amir ontdekte dat archaea hetzelfde mechanisme gebruikt.

Het onderzoek is gepubliceerd in Natuur Microbiologie .

"Deze bevindingen roepen echt interessante vragen op over hoe cellulaire mechanica onafhankelijk evolueerde in alle drie de domeinen van het leven, " zei Amir. "Onze resultaten zullen dienen als een nuttige basis voor, uiteindelijk, het begrijpen van de moleculaire mechanismen en evolutie van celcycluscontrole."

Archaea zijn eencellige micro-organismen die in enkele van de meest extreme omgevingen van de aarde leven, zoals vulkanische warmwaterbronnen, oliebronnen en zoutmeren. Ze zijn notoir moeilijk te kweken in een laboratorium en, als zodanig, zijn relatief onderbelicht.

"Archaea zijn uniek omdat ze veel van de kenmerken van zowel bacteriën als eukaryoten vermengen, " zei Dr. Yejin Eun, eerste auteur van het artikel. "Archaea lijken qua grootte en vorm op bacteriële cellen, maar hun celcyclusgebeurtenissen - zoals deling en DNA-replicatie - zijn een hybride tussen eukaryoten en bacteriën."

De onderzoekers bestudeerden Halobacterium salinarum, een extremofiel die in zoutrijke omgevingen leeft. Ze ontdekten dat, net als bacteriën en ontluikende gisten, H. salinarum regelt de grootte door een constant volume toe te voegen tussen twee gebeurtenissen in de celcyclus. Echter, de onderzoekers ontdekten dat H. salinarum niet zo nauwkeurig is als E.coli en dat er meer variabiliteit was in celdeling en groei dan in bacteriële cellen.

"Dit onderzoek is het eerste dat de cellulaire mechanica van grootteregulatie in archaea kwantificeert, "zei Amir. "Dit stelt ons in staat om kwantitatief te onderzoeken hoe deze mechanismen werken, en een model bouwen dat de variabiliteit binnen de gegevens en de correlaties tussen de belangrijkste eigenschappen van de celcyclus verklaart. Eventueel, we hopen te begrijpen wat dit cellulaire mechanisme zo populair maakt in alle domeinen van het leven."