Verschillende verschijningsvormen van prokaryoten.

Verschillende verschijningsvormen van prokaryoten.

Wetenschappers hebben op de bodem van de Atlantische Oceaan een archaeabacterie gevonden, die sterk verwant is aan eukaryoten. Deze potentiële overgangsvorm tussen archaeabacteriën en eukaryoten geeft wellicht antwoord op een belangrijk evolutionair vraagstuk, namelijk hoe kregen eukaryoten een celkern?

Het leven is onderverdeeld in drie domeinen: Bacteria, Archaea en Eukaryota. Zoals Scientias.nl-redacteur Jente Ottenburghs in haar artikel uit 2014 uitlegt, is de oorsprong van het laatste domein, de Eukaryota, nog onzeker. Eukaryota zijn organismen waarvan de cellen minstens één celkern bevatten. Ook ligt het DNA in het cytoplasma en hebben de meeste eukaryoten organellen. De eerste eukaryoten ontstonden twee miljard jaar geleden, zoals de Grypania (een alg). Pas een miljard jaar geleden begonnen eukaryoten zich te diversificeren, waardoor er tegenwoordig enorm veel dieren en planten zijn.

Loki is nabij hydrothermale bronnen op de bodem van de Atlantische oceaan gevonden.

Loki is nabij hydrothermale bronnen op de bodem van de Atlantische oceaan gevonden.

Loki
De nieuwe microbe – met de naam Loki – is een archaeabacterie, maar heeft al wel kenmerken van een eukaryoot. Op basis van deze vondst vermoeden wetenschappers dat eukaryoten afstammen van archaeabacteriën en dus op een later tijdstip zijn geëvolueerd. Dit betekent dat de twee domeinen Archaea en Eukaryota niet gelijktijdig aftakten van de bacteriën.

Actines en GTPases
Evolutiebioloog Thijs Ettema van de Uppsala universiteit en zijn collega’s troffen Loki aan in sedimenten van de oceaanbodem tussen Groenland en Noorwegen. Hoewel zij slechts een paar nanogram DNA konden identificeren, was dit genoeg om het DNA aan elkaar te plakken. In het genoom van Loki zagen de onderzoekers actinefilamenten (eiwitten) die sterk lijken op actines in het genoom eukaryoten. In eukaryoten voeren bepaalde enzymen – GTPases – belangrijke functies uit, zoals het vervoer van materiaal in kleine vesikels. De onderzoekers vonden zeker zestig GTPases in het genoom van Loki.

Twijfels
Veel wetenschappers staan achter het feit dat dit de meest eukaryootachtige prokaryoot tot nu toe is. Wel is er kritiek op het feit dat de Zweedse onderzoekers zich baseren op een paar nanogram DNA. Er zijn te weinig genen onderzocht om hard bewijs te leveren dat het inderdaad een overgangsvorm is.