το 2006, Carsonella ruddii αναφέρθηκε ως το μικρότερο από τα μικρά: αυτό το μικρόβιο περιέχει το μικρότερο γονιδίωμα που εντοπίστηκε εκείνη τη στιγμή, που χρονολογείται στο 159.662 ζεύγη βάσεων που κωδικοποιούν 182 γονίδια. ο Escherichia coli γονιδίωμα από την άλλη περιέχει πάνω από 4 εκατομμύρια ζεύγη βάσεων που κωδικοποιούν περίπου 4.000 γονίδια.
Διαφορετικός μι. coli, Carsonella ruddii δεν είναι ένας ελεύθερα ζωντανός μικροοργανισμός. Κατοικεί μέσα βακτηριοκύτταρα στην κοιλιά των εντόμων που τρέφονται με χυμό γνωστά ως ψυλίδια. Δεδομένου ότι αυτά τα έντομα περιορίζονται στο φυτικό χυμό, η διατροφή τους είναι πλούσια σε ζάχαρη αλλά στερείται των περισσότερων απαραίτητων αμινοξέων και βιταμινών. Ετσι, ντο. ruddii θεωρήθηκε ενδοσύνθεση επειδή περιέχει επίσης γονίδια για τη βιοσύνθεση βασικών αμινοξέων.
Σε σύγκριση με άλλα ελάχιστα γονιδιώματα που ήταν γνωστά εκείνη την εποχή, το ντο. ruddii Το γονιδίωμα είναι πολύ μικρότερο. Είναι το μισό μέγεθος από αυτό του σι. aphidicola BCc, ένα άλλο ενδοσύμβιωμα εντόμου που κωδικοποιεί 362 πρωτεΐνες από ένα γονιδίωμα 422 kb. Από την αλληλουχία των ντο. ruddii γονιδίωμα, μια χούφτα άλλα υποχρεωτικά συμβίωση εντόμων έχουν ταυτοποιηθεί με γονιδιώματα παρόμοιου μεγέθους.
Ο Javier Tamames από το Universitat de Valècia το βρήκε εκπληκτικόt ο ντο. ruddii Το γονιδίωμα είναι πολύ μικρότερο από τα ελάχιστα γονιδιώματα που προσδιορίστηκαν προηγουμένως. Το εργαστήριο αναρωτήθηκε αν ντο. ruddii μπορεί στην πραγματικότητα να θεωρηθεί ως ενδοσύμβιος, ή ακόμα και ένας ζωντανός οργανισμός? Για να ικανοποιηθεί αυτή η απαίτηση, τα γονίδια που εμπλέκονται σε βασικές λειτουργίες ζωής και εκείνα που απαιτούνται για τη διατήρηση της φυσικής κατάστασης του ξενιστή πρέπει να διατηρηθούν στο γονιδίωμα.
Αφού εξέτασαν την αλληλουχία του γονιδιώματος, ο Tamames και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι το C. ruddii Το γονιδίωμα δεν επαρκεί για αντιγραφή, μεταγραφή και πρωτεϊνική σύνθεση (σι. aphidicola Το BCc, το οποίο έχει γονιδίωμα διπλάσιο σε μέγεθος, διατηρεί τον πλήρη μηχανισμό για την αντιγραφή, τη μεταγραφή και τη μετάφραση του DNA). Επιπλέον, το ντο. ruddii Το γονιδίωμα αποτυγχάνει να παρέχει στον ξενιστή του όλα τα απαραίτητα αμινοξέα – οι οδοί για την ιστιδίνη, τη φαινυλαλανίνη και την τρυπτοφάνη απουσιάζουν. Αυτοί οι ερευνητές καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι ντο. ruddii δεν μπορεί να θεωρηθεί ενδοσυμβίβαστος ή ακόμα και ζωντανός οργανισμός.
Δεν είναι ασυνήθιστο για τα ενδοσυμβιοτικά να χάνουν βασικές ενδοσυμβιωτικές λειτουργίες στις σχέσεις εντόμων-βακτηρίων. Ωστόσο, σε αυτές τις περιπτώσεις, ένα άλλο ενδοσυμβίβαστο φαίνεται να συμπληρώνει τη διατροφή του εντόμου. Για ντο. ruddii και τον ξενιστή του ψύλλιου, δεν βρέθηκε άλλος σύμβιος.
Η τελική μοίρα του ντο. ruddii παραμένει μυστήριο. Ο Tamames και οι συνάδελφοί του το προτείνουν ενδεχομένως ντο. ruddii οδεύει προς μια ύπαρξη στη ζώνη μεταξύ ενός ζωντανού κυττάρου και ενός οργανιδίου, εκμεταλλευόμενη τις μιτοχονδριακές λειτουργίες που κωδικοποιούνται από τον πυρήνα για να εκπληρώσει τις βασικές ανάγκες για τη ζωή. Στην περίπτωση που ένα δεύτερο ενδοσυμβίωμα έχει διαφύγει την ανίχνευση, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι ντο. ruddii θα μπορούσε σύντομα να οδηγηθεί στην εξαφάνιση και να αντικατασταθεί από το δεύτερο συμβίωση.
Περαιτέρω ανάγνωση
Το μικρότερο γονιδίωμα έχει 182 γονίδιαΦύση, 2006.
Το μικροσκοπικό γονιδίωμα μπορεί να αντικατοπτρίζει την οργανέλα κατά τη δημιουργίαScientific American, 2006.
