METAGENOMIKA

Pripremio: I.J.

Iz sveta svetskih mora

Četvrti (i peti?) domen života

Dovoljno je posmatrati drvo života i sve postaje prilično jednostavno. U njegovom srcu nalaze se tri grane koje predstavljaju tri domena života: bakterije, arheje (prokariotski organizmi) i eukariote (jednoćelijski i višećelijski organizmi). Ali, to je previše jednostavno, sudeći po mišljenju grupe biologa koji veruju da je čovečanstvo na ivici otkrivanja četvrtog domena života.

Ovako hrabra izjava rezultat je analize uzoraka vode iz svetskih mora. Naučnici iz Univerziteta u Kaliforniji identifikovali su čestice gena sakrivene među uzetim uzorcima, koje su toliko neobične da deluju kao da potiču od organizama koji su samo u „dalekom“ srodstvu sa ćelijskim životom kakav je nama poznat. Tako daleko srodstvo, u stvari, znači da možda pripadaju organizmima sasvim drugog životnog oblika.

Većina vrsta na Zemlji liče na sićušne jednoćelijske organizme. Da bi otkrili u koje grupe te vrste spadaju, biolozi prvo moraju da ih ispitaju u laboratoriji. Kolonije kao što su ove pružaju dovoljne količine DNK za genetsku analizu. Problem je u tome što se veći deo ovih vrsta (99 %) ne može „uzgajati“. One predstavljaju tamnu materiju biološkog univerzuma.

Da bi testirali tamnu materiju života, naučnici iz Instituta Kreg Venter u Rokvilu, Merilend, okrenuli su se relativno novoj tehnici koja se zove metagenomika. Kada su isprobali tehniku na uzorcima, otkrili su da neke čestice koje pripadaju dvema porodicama gena ( recA  i  rpoB )   ne liče ni na jedne do sada viđene. Zasad se ne zna kojim organizmima pripadaju ovi geni. Jedino je poznato da postoje dve mogućnosti: ili je u pitanju neobični virusni oblik ili potpuno nova grana na stablu života.

Mlađi nego što izgledaju

Interesantna ali kontroverzna ideja naišla je na mešovite reakcije. Judžin Kunin, iz Nacionalnog centra za biotehnologiju u Merilendu, smatra da je posredi odličan eksperiment ali da je rano govoriti o četvrtom domenu života. Otkriće svakako jeste zanimljivo, ali treba uzeti u razmatranje i druga objašnjenja. Na primer, moguće je da čestice potiču od ćelijskih organizama koji žive u jedinstvenim staništima. U tom slučaju, geni su pretrpeli naglu evoluciju i tako se stekao lažni utisak da su se „novi“ oblici života veoma davno odvojili od svih ostalih. Još uvek je aktuelna priča na temu granica između tri domena života i kako su oni međusobno isprepleteni. Pojava četvrtog domena bi zaista iskomplikovala stvari. Činjenica da je svet gena šarolik i da nam je njegov veći deo još uvek nepoznat upućuje na pretpostavku da se tamo negde nalazi nešto sasvim novo.

Daljom analizom uzoraka moglo bi da se utvrdi da li su dve proučene porodice gena evoluirale neobično brzo ili potiču od ćelijskog organizma sa uobičajenim genomom.

Matični organizam

Proučavanje uzoraka moglo bi da pomogne u otkrivanju organizma kome pripada neobični genetski niz. Ako se ispostavi da je u pitanju novi domen života, drvo života neće biti promenjeno prvi put.

Do 1990. imalo je samo dve grane. Jedna je pripadala eukariotama (životinje, biljke, gljive i drugi oblici) a druga grana je bila rezervisana za sve ostalo. Potom je analiza gena pokazala da se druga grana može podeliti na dva domena: bakterije i arheje. I ne samo to, pojedini naučnici veruju da mimivirus, najveći poznati virus, takođe može predstavljati novi životni domen. Uprkos tome što je priznat kao virus, on sadrži mnoštvo gena koji se mogu pronaći samo u ćelijskim organizmima. Ako mimivirus shvatimo kao četvrti domen, možda naši geni predstavljaju petu granu a da mi toga nismo svesni.

I.J.