Чревните археи са тъмната материя на вашето тяло, сп. Batrachospermum
Тази година се навършват 40 години, откакто американският микробиолог Карл Везе изненада научната общност под формата на неизвестно досега царство на живота, наречено сега археи. Днес археите вече се разглеждат като отделен домейн, различен от бактериите и еукариотите, и освен това е известно, че именно археите (по-точно асгардархеите) са станали родоначалници на еукариотите, т.е. и различни протозои. Но колко добре сме опознали нашите прокариотни братовчеди през това време? Не толкова много.
Много от вас знаят, че археите са екстремна дива природа, способна да оцелее в сурови местообитания с екстремни температури, киселинност и налягане - близо до горещи хидротермални отвори, във вулканични кратери и на океанското дъно. Стомашно-чревният тракт също може до известна степен да се нарече екстремна среда - там живеят и археи, но не много вече знаят за това. Обикновено, що се отнася до чревната микробиота, хората първо мислят за бактериите и те наистина преобладават там. Въпреки това, учените са наясно от повече от 30 години на метаногенни археи, които споделят чревното пространство с бактерии, включително хора. Те обаче не са особено добре информирани: както показва последният анализ, около 90% от разнообразието на чревните археи през цялото това време е било скрито от очите на учените.
Methanobrevibacter smithii е най-разпространената архея в червата на хоминидите и произвежда по-голямата част от метана ви. Изображението отляво е получено чрез индиректен имунофлуоресцентен анализ (от Macario & Macario, 2009), отдясно - под електронен микроскоп на пропускане (от Samuel et al., 2007).
Микробиолози от Тексаския университет в Остин (САЩ) поеха ангажимент да хвърлят светлина върху археите, живеещи в червата на хоминидите. За да направят това, разбира се, им трябваше много кака. Учените, разбира се, не трябваше да ги изследват в лупа в търсене на заветната архея, тъй като същият Карл Весе излезе с идеята да идентифицира нови видове микроби чрез секвениране и сравняване на последователностите на 16S рРНК ген, който присъства във всички организми, с изключение на вирусите. За това се използват специални парчета ДНК - праймери, те са прикрепени към началото и края на гена и след това специален ензим започва да планира многобройните си копия, които след това се секвенират.
Обикновено при такива изследвания микробиолозите прибягват до помощта на така наречените универсални праймери, способни да се прикрепят както към бактериални, археални, така и към еукариотни гени. Но тъй като този път учените насочиха вниманието си към търсенето на археи, те извършиха повторно секвениране с участието на грундове, специфични за археите. Факт е, че „универсалните“ праймери въпреки това са разработени предимно за търсене на бактерии, но се случва ДНК на праймера да не съвпада в идеалния случай с ДНК последователността на региона, предназначен за неговото свиване върху гена, а в този случай грунд не работи. По този начин редица бактерии и още повече археи, които са в забележимо малцинство в червата, не се възприемат от такива праймери и остават непознати за науката.