Eukaryotes: រឿងរ៉ាវនៃបុព្វបុរស Archaeal របស់វា។

ការដាក់ក្រុមបែបប្រពៃណីនៃទម្រង់ជីវិតទៅជា prokaryotes និង eukaryotes ត្រូវបានកែសម្រួលនៅឆ្នាំ 1977 នៅពេលដែលការកំណត់លក្ខណៈលំដាប់ rRNA បានបង្ហាញថា archaea (បន្ទាប់មកហៅថា 'archaebacteria') គឺ "មានទំនាក់ទំនងឆ្ងាយជាមួយបាក់តេរី ដូចជាបាក់តេរីគឺទៅ eukaryotes" ។ ចូលទៅក្នុង eubacteria (រួមមានបាក់តេរីធម្មតាទាំងអស់), archaea និង eukaryotes ។ សំណួរនៃប្រភពដើមនៃ eukaryotes នៅតែមាន។ ក្នុងពេលកំណត់ ភស្តុតាងបានចាប់ផ្តើមកសាងឡើងដើម្បីគាំទ្រដល់បុព្វបុរសបុរាណនៃ eukaryotes ។ ការចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេសគឺការរកឃើញថា Asgard archaea មានហ្សែនប្រូតេអ៊ីន eukaryotic signature (ESPs) រាប់រយនៅក្នុងហ្សែនរបស់ពួកគេ។ ESPs ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការអភិវឌ្ឍនៃ cytoskeleton និងរចនាសម្ព័ន្ធកោសិកាស្មុគស្មាញនៃ eukaryotes ។ នៅក្នុងការសិក្សារបកគំហើញមួយដែលបានចេញផ្សាយនៅថ្ងៃទី 21 ខែធ្នូ ឆ្នាំ 2022 អ្នកស្រាវជ្រាវបានរាយការណ៍ពីការដាំដុះប្រកបដោយជោគជ័យនៃវប្បធម៌ដ៏សំបូរបែបនៃ Asgard archaea ដ៏កម្រ ដែលពួកគេបានថតដោយប្រើការថតកាំរស្មីអេឡិចត្រូលីត្រ។ ពួកគេបានសង្កេតឃើញថាកោសិកា Asgard ពិតជាមាន cytoskeleton ដែលមានមូលដ្ឋានលើ actin ស្មុគស្មាញ។ នេះគឺជាភស្តុតាងដែលមើលឃើញដោយផ្ទាល់ជាលើកដំបូងនៃបុព្វបុរសបុរាណនៃ eukaryotes ដែលជាជំហានដ៏សំខាន់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីប្រភពដើមនៃ eukaryotes ។  

រហូតដល់ឆ្នាំ 1977 ទម្រង់ជីវិតនៅលើផែនដីត្រូវបានដាក់ជាក្រុម eukaryotes (ទម្រង់ស្មុគ្រស្មាញដែលកំណត់លក្ខណៈដោយការបញ្ចូលសារធាតុហ្សែននៃកោសិកាទៅក្នុងស្នូលដែលបានកំណត់យ៉ាងល្អ និងវត្តមានរបស់ cytoskeleton) និង prokaryotes (ទម្រង់ជីវិតសាមញ្ញជាមួយនឹងសម្ភារៈហ្សែននៅក្នុង cytoplasm ដោយគ្មានស្នូលជាក់លាក់ រួមទាំងបាក់តេរី និង archaebacteria)។ វាត្រូវបានគេគិតថាកោសិកា eukaryotes មានការវិវត្តប្រហែល 2 ពាន់លានឆ្នាំមុន ប្រហែលជាមកពី prokaryotes ។ ប៉ុន្តែតើ eukaryotes មានដើមកំណើតយ៉ាងដូចម្តេច? តើ​ទម្រង់​ជីវិត​កោសិកា​ស្មុគស្មាញ​មាន​ទំនាក់ទំនង​យ៉ាង​ណា​ទៅ​នឹង​ទម្រង់​ជីវិត​កោសិកា​សាមញ្ញ​ជាង? នេះគឺជាសំណួរបើកចំហដ៏ធំមួយនៅក្នុងជីវវិទ្យា។  

ភាពជឿនលឿនខាងបច្ចេកវិជ្ជានៅក្នុងជីវវិទ្យាម៉ូលេគុលនៃហ្សែន និងប្រូតេអ៊ីនបានជួយស្វែងយល់ពីចំណុចស្នូលនៃបញ្ហានេះ នៅពេលដែលនៅឆ្នាំ 1977 archaea (បន្ទាប់មកហៅថា 'archaebacteria') ត្រូវបានគេរកឃើញថាជា'ទាក់ទងឆ្ងាយទៅនឹងបាក់តេរីដូចបាក់តេរី eukaryotes។ 'ភាពខុសគ្នាពីមុននៃទម្រង់ជីវិតទៅជា prokaryotes និង eukaryotes គឺផ្អែកលើភាពខុសគ្នានៃបាតុភូតនៅកម្រិតនៃសរីរាង្គកោសិកា។ ផ្ទុយទៅវិញ ទំនាក់ទំនង Phylogenetic គួរតែផ្អែកលើម៉ូលេគុលដែលចែកចាយយ៉ាងទូលំទូលាយ។ Ribosomal RNA (rRNA) គឺជាជីវម៉ូលេគុលមួយប្រភេទដែលមានវត្តមាននៅក្នុងប្រព័ន្ធចម្លងដោយខ្លួនឯងទាំងអស់ ហើយលំដាប់របស់វាប្រែប្រួលតិចតួចទៅតាមពេលវេលា។ ការវិភាគដោយផ្អែកលើការកំណត់លក្ខណៈលំដាប់ rRNA ចាំបាច់ត្រូវដាក់ក្រុមនៃសារពាង្គកាយមានជីវិតទៅជា eubacteria (រួមមានបាក់តេរីធម្មតាទាំងអស់) បុរាណវិទ្យានិង eukaryotes¹.  

ក្រោយមកទៀត ភស្តុតាងនៃទំនាក់ទំនងកាន់តែជិតស្និទ្ធរវាង archaea និង eukaryotes ចាប់ផ្តើមលេចឡើង។ នៅឆ្នាំ 1983 វាត្រូវបានគេរកឃើញថា RNA polymerases ដែលពឹងផ្អែកលើ DNA នៃ archaea និង eukaryotes មានប្រភេទដូចគ្នា; ទាំងពីរបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិ immunochemical ស្រដៀងគ្នាយ៉ាងខ្លាំង ហើយទាំងពីរគឺមកពីរចនាសម្ព័ន្ធដូនតាទូទៅ². ដោយផ្អែកលើការសន្មតនៃមែកធាង phylogenetic សមាសធាតុនៃគូប្រូតេអ៊ីន ការសិក្សាមួយផ្សេងទៀតដែលត្រូវបានបោះពុម្ពផ្សាយក្នុងឆ្នាំ 1989 បង្ហាញពីទំនាក់ទំនងជិតស្និទ្ធនៃ archaea ទៅ eukaryotes ជាជាង eubacteria ។³. ដោយពេលនេះប្រភពដើមនៃបុរាណវិទ្យា eukaryotes ត្រូវបានបង្កើតឡើង ប៉ុន្តែប្រភេទបុរាណពិតប្រាកដនៅតែត្រូវបានកំណត់ និងសិក្សា។  

ការរីកចម្រើនក្នុងការសិក្សាហ្សែនបន្ទាប់ពីជោគជ័យក្នុង គម្រោងហ្សែនបានផ្តល់ការបំពេញដែលត្រូវការច្រើនដល់តំបន់នេះ។ នៅចន្លោះឆ្នាំ 2015-2020 ការសិក្សាជាច្រើនបានរកឃើញថា Asgard បុរាណវិទ្យា អនុវត្តហ្សែនជាក់លាក់ eukaryote ។ ហ្សែនរបស់ពួកគេត្រូវបានពង្រឹងសម្រាប់ប្រូតេអ៊ីនដែលត្រូវបានចាត់ទុកថាជាក់លាក់ចំពោះ eukaryotes ។ ការសិក្សាទាំងនេះបានកំណត់យ៉ាងច្បាស់ថា Asgard archaea មានទំនាក់ទំនងហ្សែនជិតបំផុតទៅនឹង eukaryote ដោយសារវត្តមានរបស់ហ្សែនប្រូតេអ៊ីន eukaryotic signature (ESPs) រាប់រយនៅក្នុងហ្សែនរបស់ពួកគេ។  

ជំហានបន្ទាប់គឺការមើលឃើញរូបរាងកាយនៃរចនាសម្ព័ន្ធកោសិកាខាងក្នុងនៃ Asgard archaea ដើម្បីបញ្ជាក់ពីតួនាទីរបស់ ESPs ដូចដែលត្រូវបានគេប្រារព្ធយ៉ាងទូលំទូលាយថា ESPs ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធកោសិកាស្មុគស្មាញ។ ចំពោះបញ្ហានេះ វប្បធម៌ដែលសំបូរទៅដោយ archaea នេះត្រូវបានគេត្រូវការជាចាំបាច់ ប៉ុន្តែ Asgard ត្រូវបានគេដឹងថាមានភាពស្រពិចស្រពិល និងអាថ៌កំបាំង។ បណ្តាលឱ្យមានការលំបាកក្នុងការដាំដុះក្នុងបរិមាណគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីសិក្សាវានៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ យោងតាមការសិក្សាមួយដែលបានរាយការណ៍ថ្មីៗនេះនៅថ្ងៃទី 21 ខែធ្នូឆ្នាំ 2022 ការលំបាកនេះត្រូវបានយកឈ្នះឥឡូវនេះ។  

អ្នកស្រាវជ្រាវបានអនុវត្តតាមការខិតខំប្រឹងប្រែងរយៈពេលប្រាំមួយឆ្នាំ បច្ចេកទេស improvised និងបានដាំដុះដោយជោគជ័យនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ដែលជាវប្បធម៌ដ៏សំបូរបែបនៃ 'បេក្ខជន Lokiarchaeum ossiferum'សមាជិកនៃ Asgard phylum ។ នេះគឺជាសមិទ្ធិផលដ៏គួរឱ្យកត់សម្គាល់មួយផងដែរ ដោយសារតែនេះបានធ្វើឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវមើលឃើញ និងសិក្សាពីរចនាសម្ព័ន្ធកោសិកាខាងក្នុងរបស់ Asgard ។    

ការធ្វើ tomography Cryo-electron ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ដើម្បីបង្ហាញពីវប្បធម៌ពង្រឹង។ កោសិកា Asgard មានកោសិកា coccoid និងបណ្តាញនៃ protrusion សាខា។ រចនាសម្ព័ន្ធផ្ទៃក្រឡាគឺស្មុគស្មាញ។ Cytoskeleton លាតសន្ធឹងពេញរាងកាយកោសិកា។ សរសៃចងទ្វេរដង រួមមាន Lokiactin (viz. actin homologues អ៊ិនកូដដោយ Lokiarchaeota)។ ដូច្នេះ កោសិកា Asgard មាន cytoskeleton ដែលមានមូលដ្ឋានលើ actin ស្មុគ្រស្មាញ ដែលអ្នកស្រាវជ្រាវបានស្នើឡើង ព្យាករណ៍ពីការវិវត្តន៍ដំបូង។ eukaryotes.  

ក្នុងនាមជាភស្តុតាងរូបវន្ត/មើលឃើញជាក់ស្តែងដំបូងនៃបុព្វបុរសបុរាណនៃ eukaryotes នេះគឺជាការរីកចម្រើនគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងជីវវិទ្យា។

*** 

ឯកសារយោង:  

1. Woese CR និង Fox GE, 1977. រចនាសម្ព័ន្ធ Phylogenetic នៃដែន prokaryotic: នគរបឋម។ បោះពុម្ពខែវិច្ឆិកា 1977. PNAS. 74 (11) 5088-5090 ។ DOI៖ https://doi.org/10.1073/pnas.74.11.5088  

2. ហួត, ច., et al 1983. Archaebacteria និង eukaryotes មាន DNA-dependent RNA polymerases នៃប្រភេទទូទៅមួយ។ EMBO J. 2, 1291–1294 (1983)។ DOI៖ https://doi.org/10.1002/j.1460-2075.1983.tb01583.x  

3. អ៊ីវ៉ាបេ, អិន, et al 1989. ទំនាក់ទំនងវិវត្តន៍នៃ archaebacteria, eubacteria, និង eukaryotes សន្និដ្ឋានពីដើមឈើ phylogenetic នៃហ្សែនស្ទួន។ ប្រូក Natl Acad ។ វិទ្យាសាស្ត្រ។ សហរដ្ឋអាមេរិក ៨៦, ៩៣៥៥–៩៣៥៩។ DOI៖ https://doi.org/10.1073/pnas.86.23.9355  

4. Rodrigues-Oliveira, T., et al. 2022. Actin cytoskeleton និងស្ថាបត្យកម្មកោសិកាស្មុគស្មាញនៅក្នុង Asgard archaeon ។ បោះពុម្ភ: 21 ធ្នូ 2022. ធម្មជាតិ (2022). DOI៖ https://doi.org/10.1038/s41586-022-05550-y  

***