Asgardarchaeota

Asgardarchaeota, Asgard o Asgardia es un filo o supergrupo de arqueas recientemente definido.[1][2] Se identificó inicialmente mediante análisis genético y posteriormente pudo ser cultivado.[3] Este grupo ha despertado gran interés debido a que el análisis filogenético ha revelado que está íntimamente relacionado con el origen de los seres eucariotas, es decir, una arquea del grupo Asgard sería el ancestro procariota directo de la primera célula eucariota.[4] Inicialmente el grupo se denominó Lokiarchaeota,[5] el cual se ha redefinido en varias clases.

Asgardarchaeota

Prometheoarchaeum, la primera arquea Asgard cultivada.
Taxonomía
Dominio: Archaea
(sin rango) Proteoarchaeota
Filo: Asgardarchaeota (P)
Zaremba et al. 2017
Clases

Características

Metabolismo: De acuerdo a los estudios metagenómicos, puede haber autotrofía anaerobia, dependencia del hidrógeno, organotrofía dependiente de hidrocarburos de cadena corta, fototrofía a base de rodopsina[6] y sintrofía.

Relación con los eucariontes
Escenario endosimbiotico propuesto para el origen de los eucariotas.

El análisis genómico ha revelado que hay varios componentes homólogos con los eucariontes relacionados con la maquinaria de transporte celular, encontrando genomas enriquecidos con proteínas que anteriormente estaban consideradas específicas para eucariotas; lo que abre una ventana en la búsqueda del origen de la complejidad celular eucariota.

Los genomas de las arqueas Asgard codifican un repertorio de proteínas que son características de los eucariontes, incluidas las involucradas en el tráfico membranal, la formación y/o transporte de vesículas, la ubiquitina y la formación del citoesqueleto.[4]

Descubrimiento
Caracterización microscópica y composición lípidica de las arqueas Asgard.

El nombre "Asgard", alude al recinto de los dioses de acuerdo con la mitología nórdica, debido a que el primer género identificado fue Lokiarchaeum, tras realizar un análisis metagenómico (destructivo) de una muestra de sedimentos centro-oceánicos que se obtuvo a 15 km de una fuente hidrotermal conocida como el Castillo de Loki, sobre la Dorsal de Gakkel en el océano Ártico (mar de Groenlandia), en el sedimento del fondo marino a 2.352 metros de profundidad, 0,3 °C y sin señales de vida eucariota.[7]

La primera especie cultivada, Candidatus Prometheoarchaeum syntrophicum MK-D1 es una pequeña célula en forma de coco de alrededor de 550 nm de diámetro con largos tentáculos a menudo ramificados. Es un organismo anaeróbico de crecimiento extremadamente lento, sin orgánulos visibles que degrada los aminoácidos mediante sintrofía. Se extrajo del sedimento marino en la fosa de Nankai (Japón) a 2500 metros de profundidad y a una temperatura de dos grados.[3]

Filogenia

Se ha propuesto que el clado que agrupa a las arqueas Asgard con los eucariontes puede denominarse "Eukaryomorpha".[8] Asgard o Asgardarchaeota es un taxón que puede considerarse parafilético debido a que está relacionado con el origen de los eucariontes del siguiente modo:[9][10][11][12][13]

 Asgardarchaeota 
 
Sifarchaeia
 

Borrarchaeales

 
 

Sifarchaeales

 
 
 
 
 

Jordarchaeia

 
 

Odinarchaeia

 
 
 
 
 

Baldrarchaeia

 
 

Thorarchaeia

 
 
 
 

Hermodarchaeia

 
Lokiarchaeia
 

Helarchaeales

 
 

Lokiarchaeales

 
 
 
 
 
 
 
 + α─proteobacteria 

Eukaryota

 
 
 

Wukongarchaeia

 
Heimdallarchaeia
 

Hodarchaeales

 
 
 

Gerdarchaeales

 
 
 

Kariarchaeales

 
 

Heimdallarchaeales

 
 
 
 
 
 
 

Referencias
  1. GTDB database Asgardarchaeota
  2. Christian Rinke, Maria Chuvochina, Aaron J. Mussig, Pierre-Alain Chaumeil, David W. Waite, William B Whitman, Donovan H. Parks, Philip Hugenholtz (2020). A rank-normalized archaeal taxonomy based on genome phylogeny resolves widespread incomplete and uneven classifications. Biorxiv.
  3. Imachi, Hiroyuki, et al. Isolation of an archaeon at the prokaryote-eukaryote interface. bioRxiv (2019): 726976.
  4. Katarzyna Zaremba-Niedzwiedzka et al. 2016-2017, Asgard archaea illuminate the origin of eukaryotic cellular complexity. Nature 541, 353–358 (19 January 2017) doi:10.1038/nature21031
  5. Anja Spang et al. 2015 Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes. Nature. 2015 May 14; 521(7551): 173–179.
  6. Imachi, H., Nobu, M.K., Nakahara, N. et al. Isolation of an archaeon at the prokaryote–eukaryote interface. Nature 577, 519–525 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1916-6
  7. Dansker finder mikroorganismernes missing link Videnskab.dk 2015, Dinamarca
  8. Fournier GP & Poole AM 2018, A Briefly Argued Case That Asgard Archaea Are Part of the Eukaryote Tree. Front Microbiol. 2018 Aug 15;9:1896. doi: 10.3389/fmicb.2018.01896. eCollection 2018.
  9. Williams, Tom & Cox, Cymon & Foster, Peter & Szollosi, Gergely & Embley, T.. (2020). Phylogenomics provides robust support for a two-domains tree of life. Nature Ecology & Evolution. 4. 1-10. 10.1038/s41559-019-1040-x.
  10. Liu, Yang; Makarova, Kira S.; Huang, Wen-Cong; Wolf, Yuri I.; Nikolskaya, Anastasia; Zhang, Xinxu; Cai, Mingwei; Zhang, Cui-Jing; Xu, Wei; Luo, Zhuhua; Cheng, Lei; Koonin, Eugene V.; Li, Meng (28 de abril de 2021). «Expanding diversity of Asgard archaea and the elusive ancestry of eukaryotes». Nature 593 (7860): 553-557. PMID 33911286. S2CID 233447651. doi:10.1038/s41586-021-03494-3.
  11. «GTDB release 07-RS207». Genome Taxonomy Database. Consultado el 6 de diciembre de 2021.
  12. «ar53_r207.sp_label». Genome Taxonomy Database. Consultado el 20 de junio de 2021.
  13. «Taxon History». Genome Taxonomy Database. Consultado el 6 de diciembre de 2021.
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