南極の古代微生物アーキア：寄生者として宿主を素早く仕留める新発見

Tokyo科学者たちは南極の古代微生物が攻撃的な捕食者であることを発見しました。これらの微生物はアーキアと呼ばれ、非常に塩分の高いディープレイクで生息しており、冬の気温が-20°Cに下がっても凍ることはありません。シドニー工科大学のヤン・リャオ博士とイアン・ダギン准教授がこれらのユニークな生命体を研究しています。

生命の主要3系統の一つに古細菌（アーキア）が含まれます。その他には以下のものがあります：

• 細菌
• 真核生物（膜に囲まれた核を持つ生物、例として植物や動物）
• 古細菌（アーキア）

これらの微生物は他の2つのグループほど知られていないが、エコシステムにおいて非常に重要である。彼らは技術や汚染の除去に役立つ特別な化学プロセスを持っている。これらの微生物は、温泉、深海熱水噴出孔、死海、南極大陸のような過酷な環境に生息している。

新たな研究がNature Communications誌で発表され、一部の始原菌が寄生生物のように振る舞い、宿主を迅速に殺すことが明らかになりました。このような行動は始原菌ではこれまで見られなかったため、注目されています。DPANNアーキアと呼ばれるこれらの微生物は、非常に小さく、代謝能力が限られており、生存するために他の微生物、特に他の始原菌に依存しています。

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研究者たちは南極のディープレイクから古細菌のサンプルを収集しました。Dr. Liaoと彼女のチームは、これらの生物を研究するための新しい方法を設計しました。彼らは特殊な染色法、生きた蛍光顕微鏡、および電子顕微鏡を使用して、DPANN古細菌がその宿主とどのように相互作用するかを調べました。Dr. Liaoは宿主のHalorubrum lacusprofundiと寄生するDPANN古細菌であるCandidatus Nanohaloarchaeum antarcticusを染色しました。これらの染色はレーザー光の下で輝き、研究者たちは長時間にわたって生物を観察することができました。彼らは、DPANN寄生体が宿主細胞に付着し、内部に移動し、最終的には宿主細胞を破壊する様子を観察しました。

ダギン准教授は、捕食者が生態系において重要な役割を果たしていると述べています。彼らは他の生物を食べ、その残骸を他の生物が利用することで、食べられた生物が栄養分を独占しないようにしています。この研究は、DPANN 属の古細菌が私たちがこれまで考えていたよりも生態系で重要かもしれないことを示唆しています。彼らの寄生的なライフスタイルは、思ったよりも一般的である可能性があります。

医療や技術での活用を目指して、リャオ博士は古細菌を研究したいと考えています。古細菌自体は病気を引き起こさないものの、健康に影響を与える可能性があります。特に古細菌は家畜の中でメタンを生成するため、それらを学ぶことで気候変動への対策が期待されます。

本研究には、シドニー工科大学、オランダ王立海洋研究所、シドニー大学、ケンブリッジのMRC分子生物学研究所、オックスフォード大学の研究者たちが協力しました。