Hva er «ildamøben» som er i stand til å leve ved 63 °C, en rekordfunn for eukaryoter

- Ole Andersen

En ny er oppdaget termofil amøbe navngitt La oss sette fyr på toeba cascadensisbrannamøbe fra Cascades«), isolert i det varme vannet i Lassen vulkanske nasjonalpark (California, USA). Denne mikroorganismen er i stand til å replikere opp til en temperatur på 63°Csom overskrider den tidligere antatte øvre grensen for eukaryotisk liv. Funnet rapporteres i en pågående studie pre-primt (ennå ikke fagfellevurdert) publisert 24. november. For å forstå betydningen av nyhetene, må vi ta et skritt tilbake og skille de to store livets domener. De eukaryoter de inkluderer dyr, planter, sopp og protozoer som amøber og har komplekse celler, med en kjerne som huser DNA og indre organeller (som mitokondrier) omsluttet av membraner. De er komplekse organismer og menneskecellene våre, for eksempel, sliter med å motstå selv ovenfor 43°C. Mens prokaryoter er enklere organismer, med fritt DNA i cytoplasmaet og inkluderer bakterier og archaea, inkludert mange ekstremofiler som er i stand til å leve under ekstreme forhold.

Den kaliforniske parken som er hjemmet til den sovende vulkanen Lassen Peaker full av boblende gjørmebassenger og varme kilder, det ideelle habitatet for disse mikroorganismene. Amøben ble isolert i 14 av 20 prøver fra en termisk strøm (med temperaturer mellom 49 og 65 °C og nøytral pH) mellom 2023 og 2025. Dette er en obligatorisk ekstremofilvokser ikke under i 40°C og har optimal veksttemperatur kl 55 – 57 °C. Den klarer å dele opp til 63°C og å flytte til 64°C. Også til 70°Cdannet cellene sovende «cyster» som var i stand til å reaktiveres ved lavere temperaturer. 80 °C representerer i stedet den maksimale grensen som organismen ikke klarer å overleve og komme seg over. Denne varmetoleransen kan gjøres mulig ved tilstedeværelsen av termostabile proteiner, slik som gli molekylære chaperoner og den Varmesjokkproteiner (HSP), avgjørende for å håndtere termisk stress.

Før denne oppdagelsen ble den maksimale temperaturgrensen for vekst av eukaryoter satt til 60°Cen terskel som bare nås av noen arter sopphvordan Chaetomium thermophilumog rødalger. Blant amøber tilhørte den forrige rekorden Echinamoeba thermarumi stand til å vokse opp til 57°C. Til sammenligning med i grensene for prokaryot liv (bakterier og archaea), finnes det organismer som er i stand til å leve ved mye høyere temperaturer, for eksempel bakterien Geothermobacterium ferrireducens som vokser opp til 100°C og arkeumet Methanopyrus kandleri som til og med overlever 122°C.

DNA-analyse har vist at den nye arten er i slekt med Vermamoeba vermiformisen vanlig amøbe som imidlertid bare lever opp til 40-45°C. Genetiske sekvenser som kan tilskrives de av I. cascadensis de er også funnet i New Zealand og i Yellowstone Park, noe som tyder på at denne mikroorganismen har en global spredning i geotermiske områder. I sitt miljø lever «ildamøben» videre termofile bakterier (som Meiothermus ruber) og presenterer to distinkte morfologier: en «vermiform«langstrakt og en»amøbiform«mer kompakt.

AMEBA I TO FROM

Oppdagelsen av I. cascadensis flytter dermed denne biologiske grensen fremover og kan bidra til å forstå viktige biologiske mekanismer som brukes for å tilpasse seg disse temperaturene. Å studere termostabile enzymer og systemer som forhindrer proteinaggregering ved høye temperaturer kan åpne nye veier for bioteknologiske anvendelser.