A origem e evolução das Archaea

As Archaea... Conceito geral: Extremofílicas Metanogênicas Dotadas de singularidades que a fizeram merecer seu próprio Domínio...

Domínio Archaea Por que um terceiro domínio? Algumas semelhanças com o domínio Eukarya: Proteínas ribossomais Sistemas moleculares em processos informacionais, tais como transcrição e outros.

Domínio Archaea Por que um terceiro domínio? Algumas semelhanças com o domínio Bacteria: Tamanho e organização dos cromossomos Ribossomo 70 S Utilização da sequência Shine-Dalgarno para a iniciação da tradução

Domínio Archaea Por que um terceiro domínio? Algumas singularidades das Archaea: Genes compartilhados exclusivamente por espécies arqueais Parede celular formada por pseudo-peptidioglicano, glicoproteínas e outros Fosfolipídios da membrana Isoprenóides (G1P)

Domínio Archaea Quão antigo? Biomarcadores, como Esteranos 2.7 Bilhões de anos Metano de origem biológica 2.7 Bilhões de anos Evidência de redução de sulfato 3.4 Bilhões de anos Sem consenso... Técnicas necessitam de um maior desenvolvimento para respostas mais acuradas...

Domínio Archaea Antigo ou derivado? Nenhum domínio pode ser traçado até o LUCA (Last Universal Common Ancestor) Diversas hipóteses possuem seus próprios pontos fortes e fracos “Onde se esconde a resposta ?”

Domínio Archaea Filos: Crenarchaeota Euryarchaeota Korarchaeota Nanoarchaeota

Nanoarquea equitans ?? . Espécies cultiváveis archaeal são atribuídos dois filos : Crenarchaeota eo Euryarchaeota O hipertermófilo equitans Nanoarchaeum como o representante de um novo filo - o Nanoarchaeota. Isso teria divergido antes da divisão Crenarchaeota eo Euryarchaeota importante para entender a história do domínio Archaeal

Nanoarquea equitans descoberto em 2002 em uma fonte hidrotermal costa da Islândia Karl Stetter. cresce em temperaturas próximas de ebulição, é considerado um termófilas

cresce e se divide na superfície das espécies crenarchaeal Ignicoccus Pequeno hipertermófilo Nanoarquea equitans estilo de vida parasitária Simbiose obrigatório não pode ser cultivada de forma independente

Nanoarquea equitans células são apenas 400 nanômetros genoma é apenas 490.885 nucleotídeos de comprimento não tem genes para os lipídios, aminoácidos, ou biossíntese de nucleotídeos. 95% do DNA codificam para proteínas ou RNAs estáveis capacidade limitada de biossíntese e catabolismo análise filogenética dos seus 16S rRNA sugere que eles se separaram no início da linhagem arqueas

Nanoarquea Nanoarchea tem muitas enzimas DNA de reparação como todo o necessário para realizar a replicação do DNA, transcrição e tradução. não tem no genoma grandes extensões de DNA não-codificante característico de outros parasitas. A capacidade do organismo de produzir sua própria ATP também está em questão. Nanoarchaeum não tem a capacidade de metabolizar hidrogênio e enxofre para a energia, como termófilos muitos fazem. Ela tem cinco subunidades de uma ATP sintase, bem como as vias de desaminação oxidativa. Se ele obtém energia a partir de moléculas biológicas importados de Ignicoccus, ou se recebe diretamente ATP é actualmente desconhecida.

Filogenia baseada na análise de SSU rRNA (Small subunit ribosomal RNA) Filogenia das Archaea Filogenia baseada na análise de SSU rRNA (Small subunit ribosomal RNA)

Filogenia das Archaea A árvore filogenética baseada em SSU rRNA é confiável? Um problema recorrente: HGTs (Horizontal Gene Transfer) Novas análises Proteínas ribossômicas

Características das Archaea Principalmente formado por organismos extremófilos. Porém estão distribuídos vastamente por todos os ambientes, como nos mares e água-doce. Característica exclusiva das Archaea é o metabolismo metanogênico.

Adaptação das Archeae Pelo fato de muitas espécies se encontrarem em ambientes de condições extremas , as Archeas desenvolveram adaptações que as possibilitassem viver nestes locais.

Adaptações das Archeae Termofilia: possui a parede celular mais rígida, maior empacotamento do DNA. São as únicas a sobreviverem em ambientes acima de 95°C – Fenótipo hipertermofílico.

Adaptações das Archeae Halofilia : mantém grande concentração de k + intracelularmente para não ocorrer a lise.

Aplicações biotecnológicas Microorganismos extremófilos ampliaram o processo de utilização da tecnologia enzimática. Enzimas arqueas de grande aplicação biotecnológica- hipertermofílicas, psicrofílicas, alacalofílicas. As termozimas são utilizadas principalmente nos processos de beneficiamento do amido, na manufatura e branqueamento da polpa para a produção do papel e também no PCR.

Referências: Gribaldo, Simonetta & Brochier-Armanet , Celine . The origin and evolution of Archaea: a state of the art Phil Trans R Soc B 2006 361: 1007-1022. Archaea: Potencial Biotecnológico. Disponível em: http://www.biotecnologia.com.br/revista/bio30/archaea.pdf