Archaea prokaryote

Archaea, (domein Archaea), elk van een groep eencellige prokaryote organismen (dat wil zeggen organismen waarvan de cellen een gedefinieerde kern missen) die verschillende moleculaire kenmerken hebben die ze scheiden van bacteriën (de andere, meer prominente groep prokaryoten) evenals van eukaryoten (organismen, inclusief planten en dieren, waarvan de cellen een gedefinieerde kern bevatten). Archaea is afgeleid van het Griekse woord archaios, wat "oud" of "primitief" betekent, en inderdaad vertonen sommige archaea kenmerken die die naam waardig zijn. Leden van de archaea zijn onder meer: ​​Pyrolobus fumarii, die de hoogste temperatuurlimiet heeft voor het leven op 113 ° C (235 ° F) en werd gevonden in hydrothermale ventilatieopeningen; soorten van Picrophilus, die werden geïsoleerd uit zure grond in Japan en de meest zuur-tolerante organismen zijn die bekend zijn - in staat tot groei rond pH 0; en de methanogenen,die methaangas produceren als een metabolisch bijproduct en worden aangetroffen in anaërobe omgevingen, zoals in moerassen, warmwaterbronnen en de ingewanden van dieren, inclusief mensen.

In sommige systemen om het hele leven te classificeren, vormen de archaea een van de drie grote domeinen van levende wezens. In 1977 stelde de Amerikaanse microbioloog Carl Woese op basis van analyses van ribosomaal RNA voor dat de prokaryoten, lang beschouwd als een enkele groep organismen (in wezen de bacteriën), eigenlijk uit twee afzonderlijke lijnen bestaan. Woese noemde deze twee lijnen de eubacteriën en de archaebacteriën. Deze namen werden vervolgens veranderd in bacteriën en archaea (de archaea is duidelijk verschillend van bacteriën), maar Woese's splitsing van de prokaryoten in twee groepen is gebleven en alle levende organismen worden nu door veel biologen beschouwd als te vallen in een van de drie grote domeinen: Archaea, Bacteria en Eukarya. Verdere moleculaire analyse heeft aangetoond dat domein Archaea bestaat uit twee grote onderverdelingen,de Crenarchaeota en de Euryarchaeota, en een kleine oude afstamming, de Korarchaeota. Er zijn andere onderverdelingen voorgesteld, waaronder Nanoarchaeota en Thaumarchaeota.

Habitats van de archaea

Archaea zijn micro-organismen die de grenzen van het leven op aarde bepalen. Ze zijn oorspronkelijk ontdekt en beschreven in extreme omgevingen, zoals hydrothermale ventilatieopeningen en terrestrische warmwaterbronnen. Ze werden ook aangetroffen in een breed scala aan zeer zoute, zure en anaërobe omgevingen.

Although many of the cultured archaea are extremophiles, these organisms in their respective extreme habitats represent only a minority of the total diversity of the Archaea domain. The majority of archaea cannot be cultured within the laboratory setting, and their ubiquitous presence in global habitats has been realized through the use of culture-independent techniques. One commonly used culture-independent technique is the isolation and analysis of nucleic acids (i.e., DNA and RNA) directly from an environment, rather than the analysis of cultured samples isolated from the same environment. Culture-independent studies have shown that archaea are abundant and fulfill important ecological roles in cold and temperate ecosystems. Uncultivated organisms in the subdivision Crenarchaeota are postulated to be the most abundant ammonia-oxidizing organisms in soils and to account for a large proportion (roughly 20 percent) of the microorganisms present in the picoplankton in the world’s oceans. In the subdivision Euryarchaeota, uncultivated organisms in deep-sea marine sediments are responsible for the removal of methane, a potent greenhouse gas, via anaerobic oxidation of methane stored in these sediments. In contrast, uncultivated methanogenic (methane-producing) euryarchaea from terrestrial anaerobic environments, such as rice fields, are estimated to generate approximately 10–25 percent of global methane emissions.

The cultured representatives of the Crenarchaeota are from high-temperature environments, such as hot springs and submarine hydrothermal vents. Likewise, cultured members of the Euryarchaeota include organisms isolated from hot environments, organisms that are methanogenic, and organisms that grow vigorously in high-salt environments (halophiles). Organisms in the Korarchaeota lineage and the proposed Nanoarchaeota lineage also inhabit high-temperature environments; however, the nanoarchaea are highly unusual because they grow and divide on the surface of another archaea, Ignicoccus. Nanoarchaea, which were discovered in 2002, contain both the smallest known living cell (1/100th the size of Escherichia coli) and the smallest known genome (490 kilobases [1 kilobase = 1,000 base pairs of DNA]; for comparison, the human genome contains 3,000,000 kilobases). Members of the Korarchaeota and Nanoarchaeota have not been detected in pure culture; rather, they have been detected only in mixed laboratory cultures.

Archaea are also found living in association with eukaryotes. For example, methanogenic archaea are present in the digestive systems of some animals, including humans. Some archaea form symbiotic relationships with sponges. In fact, Cenarchaeum symbiosum was grown in the laboratory with its host sponge and was the first nonthermophilic Crenarchaeota to be cultured and described. It was the first organism considered for classification in the proposed Thaumarchaeota lineage.