megavirus

Het leven wordt traditioneel onderverdeeld in drie domeinen: Archaea, Bacteria en Eukaryoten. Maar zijn er nog levensvormen op aarde die we nog niet ontdekt hebben? Met andere woorden, is er een vierde domein?

Een gram aarde bevat tussen de 10.000 en de 50.000 verschillende soorten bacteriën. Deze schatting is gebaseerd op metagenomics, een techniek waarbij men DNA uit bodemmonsters haalt en vervolgens berekent hoeveel verschillende bacteriële genomen men kan terugvinden. Een andere techniek, single-cell genomics, isoleert individuele cellen en bepaalt daarna de DNA-sequentie van het verkregen genoom. Maar zijn deze geavanceerde technieken gevoelig genoeg om alle levensvormen uit een bodemmonster te identificeren?

Drie categorieën
Volgens Tanja Woyke en Edward Rubin van het Lawrence Berkeley National Laboratory is er nog veel ruimte voor nieuwe ontdekkingen. Zij delen micro-organismen op in drie categoriën: verkend, niet-verkend en onbekend. De eerste categorie, verkend, bestaat uit alle organismen die in het lab gekweekt kunnen worden. Niet-verkende organismen daarentegen zijn weliswaar bekend aan de hand van DNA-sequenties, maar zijn vooralsnog niet in het lab gekweekt. Tenslotte, zijn er onbekende organismen. Deze (hypothetische?) categorie omvat onbekend leven dat nog niet ontdekt is omdat het niet voorkomt op de plekken waar we tot nu toe gezocht hebben of omdat de huidige technieken ontoereikend zijn.

Megavirussen
Wetenschappers speculeren reeds over mogelijke ontdekkingen van een vierde domein. Recent werden extreem grote DNA-virussen, zoals het Mimivirus (te zien op de afbeelding hierboven) en het Pandoravirus, ontdekt. Deze virussen bevatten genetische informatie die hen diep in de wortels van de levensboom plaatst. Eén hypothese is dat een oude groep organismen aanleiding heeft gegeven tot deze virussen en ondertussen uitgestorven is. Deze verdwenen groep zou dan het vierde domein geweest zijn. Een andere hypothese stelt dat er nog steeds een RNA-wereld bestaat op enkele locaties. Het huidige leven is gebaseerd op DNA, maar volgens bepaalde ideeën zou het leven zich ontwikkeld hebben vanuit het simpelere RNA. Mogelijk zijn er nog restanten terug te vinden van deze oude RNA-wereld.

Naast de zoektocht naar nieuw leven in de natuur, slagen wetenschappers er ook in om nieuwe organismen te creëren in het lab. Zo is men er bijvoorbeeld in geslaagd om een organisme te bouwen met een DNA-code bestaande uit zes letters (natuurlijk DNA bevat slechts vier letters). Misschien zal de mens uiteindelijk zelf het vierde domein scheppen.

Jente Ottenburghs (1988) heeft sinds zijn Master Evolutie en Gedragsbiologie aan de Universiteit van Antwerpen een brede interesse voor evolutionaire biologie. Sinds mei 2012 werkt hij als PhD-student bij de Resource Ecology Group aan de Universiteit van Wageningen. Meer informatie over zijn onderzoek vind je hier. En neem ook eens een kijkje op zijn blog waarop – hoe kan het ook anders – de evolutie eveneens centraal staat.