az Archaea olyan organizmusok csoportja, amelyeket eredetileg baktériumoknak tartottak (ami magyarázza az “archaeabacteria” kezdeti nevét), fizikai hasonlóságuk miatt. Megbízhatóbb genetikai elemzés kimutatta, hogy az Archaea különbözik mind a baktériumoktól, mind az Eukariótáktól, saját doménjüket keresve a Woese által eredetileg 1977-ben javasolt három Domain osztályozásban, az Eukarya és a baktériumok mellett.

hasonlóságok a baktériumokkal

tehát miért gondolták az archaeát eredetileg baktériumnak? Talán a legfontosabb, hogy hiányzik egy mag vagy más membránhoz kötött organellák, a prokarióta kategóriába helyezve (ha a hagyományos osztályozási rendszert használja). Legtöbbjük egysejtű, 70-es méretű riboszómájuk van, jellemzően néhány mikrométeres méretűek,és csak mellékesen szaporodnak. Ezek ismert, hogy sok azonos struktúrák, hogy a baktériumok is, mint például a plazmidok, zárványok, flagella, pili. Kapszulákat és iszaprétegeket találtak, de úgy tűnik, hogy az archaea ritka.

míg az archaea-t eredetileg szélsőséges környezetekből izolálták, például savban, sóban vagy melegben magas helyeken, “extremophiles” néven keresve őket, nemrégiben elkülönítették őket a baktériumokkal gazdag helyekről: felszíni víz, óceán, emberi bőr, talaj stb.

Gombot Különbségek

Plazma Membrán

több jellemzők a plazma membrán egyedi, archaea képes boldogulni, amelyben kívül más területeken. Az egyik ilyen jellegzetesség a phopholipid fej és az oldallánc közötti glicerin-kapcsolat kiralitása. Az archaeákban L-izomer formában van, míg a baktériumok és eukarióták D-izomer formában vannak. A második különbség a glicerin és az oldallánc közötti éter-kapcsolat jelenléte, szemben a baktériumokban és eukariótákban található észterhez kötött lipidekkel. Az éter-kapcsolat nagyobb kémiai stabilitást biztosít a membránhoz. A harmadik és negyedik különbség maguk az oldalláncokhoz, a baktériumok és eukarióták nem elágazó zsírsavaihoz, míg az izoprenoid láncok az archaeákban találhatók. Ezek az izoprenoid láncok elágazó oldalláncokkal rendelkezhetnek.

végül az Archaea plazmamembránja monolayerként található, ahol az egyik foszfolipid izoprén láncai egy foszfolipid izoprén láncaihoz kapcsolódnak a membrán másik oldalán. A baktériumoknak és az eukariótáknak csak lipid kétrétegük van, ahol a membrán két oldala elkülönül.

sejtfal

a baktériumokhoz hasonlóan az archaeális sejtfal egy félig merev szerkezet, amely védelmet nyújt a sejtnek a környezet és a belső sejtnyomás ellen. Míg a baktériumok sejtfalai általában peptidoglikánt tartalmaznak, az adott vegyi anyag hiányzik az archaeából. Ehelyett az archaea sokféle sejttípust jelenít meg, amelyek a szervezet környezetéhez igazodnak. Néhány archaeának nincs sejtfala.

bár nem univerzális, számos Archaeának van egy fehérje s-rétege, amelyet maga a sejtfal részének tekintnek (ellentétben a baktériumokkal, ahol az S-réteg a sejtfalon kívül egy szerkezet). Néhány Archaea esetében az S-réteg az egyetlen sejtfal komponens, míg másokban további összetevők csatlakoznak (lásd alább). Az archaeális s-réteg fehérjéből vagy glikoproteinből készülhet, gyakran a sejt plazmamembránjába rögzítve. A fehérjék kétdimenziós kristályos tömböt alkotnak, sima külső felülettel. Néhány S-réteg két különböző S-rétegű fehérjéből áll.

míg az archaea nem rendelkezik peptidoglikánnal, néhány hasonló kémiai szerkezetű anyagot tartalmaz, amelyet pszeudomureinnek neveznek. A NAM helyett N-acetil-szalaminuronsavat (NAT) tartalmaz, amely a NAG-hoz kapcsolódik, peptid interbridekkel az erő növelése érdekében.

a Metanokondroitin egy sejtfal polimer, amely egyes archaeális sejtekben található, hasonlóan a gerincesekben található kötőszöveti komponens kondroitinhez.

néhány archaea egy s-réteghez hasonló rácsszerkezetből álló fehérjehüvellyel rendelkezik. Ezeket a sejteket azonban gyakran fonalas láncokban találják meg, a fehérjehüvely pedig az egész láncot körülveszi, szemben az egyes sejtekkel.

sejtfal szerkezeti sokszínűség.

riboszómák

míg az archaea 70-es méretű riboszómákkal rendelkezik, ugyanaz, mint a baktériumok, az rRNA nukleotid különbségei voltak, amelyek meggyőző bizonyítékot szolgáltattak a tudósoknak arra, hogy az archaea megérdemelte a baktériumoktól elkülönülő domént. Ezenkívül az archaeális riboszómák eltérő alakúak, mint a bakteriális riboszómák, az archaea-ra jellemző fehérjékkel. Ez biztosítja számukra az antibiotikumokkal szembeni rezisztenciát, amelyek gátolják a riboszomális funkciót a baktériumokban.

struktúrák

a baktériumokban található struktúrák közül sok archaea-ban is megtalálható, bár néha nyilvánvaló, hogy minden szerkezet egymástól függetlenül alakult ki, az anyag és az építés különbségei alapján.

Cannulae

Cannulae, az archaea egyedülálló szerkezete, néhány tengeri archaeális törzsben felfedezték. Ezek az üreges csőszerű szerkezetek úgy tűnik, hogy összekapcsolják a sejteket a szétválás után, végül egy sűrű hálózathoz vezetnek, amely számos sejtből és csövekből áll. Ez a sejtek közösségének a felszínhez való rögzítésének eszközeként szolgálhat.

Hamus (pl. hami)

az archaea számára egyedülálló másik szerkezet a hamus, egy hosszú spirális cső, amelynek végén három kampó található. Úgy tűnik, hogy a Hami lehetővé teszi a sejtek kötődését mind egymáshoz, mind a felületekhez, ösztönözve a közösség kialakulását.

Pilus (pl. Pili)

Pili-t figyeltek meg az archaea-ban, amely valószínűleg a bakteriális pilinből módosított fehérjékből áll. A kapott csőszerű szerkezetekről kimutatták, hogy a felületekhez való rögzítéshez használják.

Flagellum (pl. flagella)

az archaealis flagellum, míg a motilitáshoz használják, annyira különbözik a bakteriális flagellumtól, hogy azt javasolták, hogy “archaellumnak” hívják, hogy megkülönböztessék a bakteriális megfelelőjétől.

mi hasonló a bakteriális flagellum és az archaealis flagellum között? Mindkettőt mozgásra használják, ahol a cellát a cellából kinyúló merev izzószál forgatásával hajtják meg. Ezután a hasonlóságok véget érnek.

mik a különbségek? Az archaeális flagellum forgását ATP hajtja, szemben a baktériumokban használt protonmotívummal. Az archaealis flagellumot alkotó fehérjék hasonlóak a bakteriális piliban található fehérjékhez, nem pedig a bakteriális flagellumhoz. Az archaeális flagellum izzószál nem üreges, így a növekedés akkor következik be, amikor a flagellin fehérjéket behelyezik az izzószál alapjába, ahelyett, hogy hozzáadnák a végéhez. Az izzószál több különböző típusú flagellinből áll, míg csak egy típust használnak a bakteriális flagellum izzószálhoz. Az óramutató járásával megegyező irányú forgás előre tolja az archaeális cellákat, míg az óramutató járásával ellentétes forgás visszafelé húzza az archaeális cellát. A futások és bukások váltakozása nem figyelhető meg.

osztályozás

jelenleg két archaea elismert Fyla van: Euryarchaeota és Proteoarchaeota. Számos további phyla-t javasoltak (Nanoarchaeota, Korarchaeota, Aigarchaeota, Lokiarchaeota), de még nem hivatalosan elismerték, nagyrészt annak a ténynek köszönhetően, hogy a bizonyítékok csak környezeti szekvenciákból származnak.