นักวิจัยรายงานใน วารสาร Scienceเมื่อวันที่ 11 สิงหาคมว่าArchaeaซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีลักษณะคล้ายกับแบคทีเรีย การค้นพบนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดวิวัฒนาการของกระบวนการบรรจุ DNA และความลับของความแข็งแกร่งของอาร์เคีย ซึ่งทำให้บางชนิดสามารถอาศัยอยู่ในกรด น้ำเดือด หรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่นๆ
ยูคาริโอตทั้งหมด รวมทั้งพืชและสัตว์ เก็บสารพันธุกรรม
ไว้ในช่องเซลล์ที่เรียกว่านิวเคลียส สิ่งมีชีวิตดังกล่าวยัดมิเตอร์สารพันธุกรรมเข้าไปในนิวเคลียสเล็กๆ โดยการพันสาย DNA รอบกลุ่มโปรตีนที่เรียกว่า ฮิสโตน ( SN: 1/10/15, p. 32 ) ผู้เขียนร่วม John Reeve นักจุลชีววิทยาจาก Ohio State University กล่าวว่า “ไม่สำคัญหรอกว่าคุณจะมองยูคาริโอตตัวไหน ไม่ว่าจะเป็นอะมีบา พืช หรือมนุษย์ ปลาหรือแมลง หรืออะไรก็ตาม “พวกมันทั้งหมดมีโครงสร้างเหมือนกันทุกประการ”
อาร์เคียบางชนิดมีฮิสโตนต่างจากแบคทีเรีย แต่นักวิจัยไม่แน่ใจว่าจุลินทรีย์เหล่านี้พันรอบ DNA ของโปรตีนกระสวยแบบที่ยูคาริโอททำหรือไม่ ดังนั้น Reeve และเพื่อนร่วมงานจึงใช้วิธีการที่เรียกว่า X-ray crystallography เพื่อแยกแยะรูปร่างที่แม่นยำของ DNA อาร์เคียที่จับกับฮิสโตนเป็นครั้งแรก
นักวิจัยพบว่าอาร์เคีย DNA พันรอบฮิสโตน คล้ายกับที่พบในยูคาริโอต Steven Henikoff นักชีววิทยาระดับโมเลกุลที่ศูนย์วิจัยมะเร็ง Fred Hutchinson ในซีแอตเทิล กล่าวว่า “เป็นเรื่องใหญ่ที่ได้เห็นสิ่งนี้” ความคล้ายคลึงระหว่างการพันดีเอ็นเอของอาร์เคียและยูคาริโอทหมายความว่าสิ่งมีชีวิตแรกที่ใช้รูปแบบการจัดเก็บนี้เป็นบรรพบุรุษของทั้งยูคาริโอตและอาร์เคียสมัยใหม่ นักวิจัยสรุป
แต่วิธีที่ DNA ของอาร์เคียหมุนไปรอบๆ ฮิสโตนนั้นไม่เหมือนกับขดลวดของ DNA
ที่พบในยูคาริโอต ในยูคาริโอต สาย DNA จะวนเป็น 2 รอบรอบคลัสเตอร์แปดฮิสโตนเพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่านิวคลีโอโซม และเชื่อมต่อนิวคลีโอโซมเหล่านี้หลายๆ ตัว เช่น ลูกปัดบนเชือก Archaea DNA มัดรวมกลุ่มของโปรตีนด้วย แต่ในขณะที่ยูคาริโอตผูกมัดกลุ่มโปรตีนแปดตัวเสมอ DNA ของอาร์เคียสามารถหมุนวนรอบกองฮิสโตนอีกมากมายเพื่อสร้างโครงสร้างที่มีรูปร่างคล้ายแท่งที่มีความยาวต่างกัน Karolin Luger นักชีวฟิสิกส์และผู้ตรวจสอบสถาบันการแพทย์ Howard Hughes แห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ กล่าวว่า “มันจึงไม่เหมือนกันในยูคาริโอต”
นักวิจัยได้ทดสอบความสำคัญของสถาปัตยกรรมแบบแท่งดังกล่าวโดยดัดแปลงโครงสร้างฮิสโตน-ดีเอ็นเอของอาร์เคียบางตัว จากนั้นสังเกตว่าอาร์เคียกลายพันธุ์เหล่านี้มีอาการอย่างไรในสภาวะต่างๆ “เราพยายามเลียนแบบสถานการณ์ในชีวิตจริงที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถเข้าไปได้” ลูเกอร์กล่าว
ตัวอย่างเช่น โบราณสถานบางแห่งที่อาศัยอยู่ในปล่องภูเขาไฟที่ปล่อยก๊าซกำมะถันออกมาในบางครั้ง ก็ถูกคายออกมาและต้องเอาชีวิตรอด Archaea ที่มีรูปร่างฮิสโตนและ DNA ปกติสามารถจัดการกับวิกฤตวัยกลางคนได้ แต่เมื่อนักวิจัยตัดจุลินทรีย์กลายพันธุ์ออกจากกำมะถัน การเติบโตของจุลินทรีย์ก็หยุดชะงัก จุลินทรีย์เหล่านี้อาจไม่สามารถปรับตัวให้เข้ากับการกีดกันกำมะถันได้เช่นเดียวกับจุลินทรีย์ทั่วไป “เพราะพวกเขาไม่สามารถแกะ DNA ของพวกมันออกจากกล่องได้ทันทีหากโครงสร้างมีการเปลี่ยนแปลง” รีฟกล่าว
Henikoff เรียกมันว่า “การทดลองที่เจ๋งมาก” มันแสดงให้เห็นว่าสถาปัตยกรรม DNA-histone เฉพาะของอาร์เคียนั้น “มีความเกี่ยวข้องทางชีวภาพ ไม่ใช่แค่ความแปลกใหม่” เขากล่าว
credit : dublinscumbags.com duloxetinecymbalta-online.com eighteenofivesd.com fivefingeronline.com fivefingersshoesvibram.com
