Oppsiktsvekkende forskning om celler som tar seg slaver  

Mikroalgene, de encellede organismene i havet, er svært viktig for oss som produsenter av oksygen og som mat til små dyr som igjen blir spist av fisk. Selv om organismene er så små at vi ikke kan se dem, uten bruk av mikroskop, har forskerne funnet en slags slaveri i denne mikroverden.

 

Amøber, slaver, fotosyntese
HELT ENKELT: Skjematisk fremstilling av kjerner og kloroplast i algen Teleaulax amphioxeia og Mesodinium rubrum. Til venstre er den frittsvømmende algen med en kloroplast og en kjerne. I midten er en godt matet ciliatcelle som har spist flere alger og holdt kloroplaster. Det har også holdt en kjerne fra alger for å tjene kloroplastene med genprodukter. Til høyre er det en utsultet ciliate. Den har mistet kjernen fra alger og er ikke lenger i stand til å servere kloroplasten med genprodukter. Denne cellen vil snart dø hvis den ikke kan spise på en alge igjen. Foto: Privat
Portrettbilde av Kveseth, Magne
Kveseth, Magne magne.kveseth@uit.no Kommunikasjonsrådgiver
Publisert: 07.01.21 14:55 Oppdatert: 07.01.21 12:23
Arktis Bærekraft Hav Helse og velferd Klima Naturvitenskap Teknologi Økonomi Tromsø

Den marine ciliaten «Mesodinium rubrum» er en mikroalge vi finner i havet og som lever av å spise andre mikroalger. Hvis denne spiser en annen bestemt mikroalge, skjer det en slags form for slaveri.

Særs små organismer

Ciliaten stjeler kloroplasten fra mikroalgen den spiser. Akkurat som en plante nyttiggjør seg fotosyntese, kan ciliaten forsyne seg av sollyset etter den har fått kloroplasten fra mikroalgene.

Ciliat forsker
BANEBRYTENDE: Førsteamanuensis Andreas Altenburger ved UiT Norges arktiske universitetsmuseum, har sammen med sine forskerkolleger funnet noe særdeles spesielt ved encellede organisemer. Foto: UiT

Dette skriver førsteamanuensis Andreas Altenburger ved UiT Norges arktiske universitetmuseum i en forskningsartikkel i tidsskriftet The ISME Journal. Artikkelen er resultat av forskningen som Altenburger sammen med kolleger har utført på de små ciliatene, som ikke er større enn 0,04 millimeter og bare kan ses i mikroskop.

Kloroplast encellede ciliat
BITTELITEN: Bildet viser en celle av ciliat Mesodinium rubrum som er omtrent 40 µm lang. Det latinske navnet Mesodinium rubrum refererer til den røde fargen på kloroplaster den får fra byttet sitt (kryptofyttmikroalger Teleaulax amphioxeia). Denne cellen over har spist rundt 20 byttedyrceller og inneholder dermed rundt 20 rødlige kloroplaster. Imidlertid holder den bare byttekjernen fra en av byttedyrcellene for å servere alle kloroplaster med essensielle proteiner. Foto: Privat

Plantene vet det ikke selv

Altenburger omtaler mikroalgene som havets planter og de som rett og slett er produsenter av oksygen, men uten at de vet det selv.

Ciliaten beholder ikke bare kloroplasten, men også kjernen til mikroalgene.

– Dette er veldig nødvendig da ciliaten bruker en annen genetisk kode enn mikroalgene og de bruker den mikroalgekjernen de har stjålet, som en slave. Slaven er tvunget til å uttrykke gener som er nødvendige for at kloroplasten skal fungere. Dette slaveriet er ikke veldig godt regulert, for fotosyntesegener uttrykkes også i mørket, når det ikke er noe bruk for dem, siden fotosyntese bare fungerer når solen skinner, sier Altenburger.

Han slår fast at den særdeles komplekse samhandlingen forskningen har vist at foregår i mikroorganismene, rett og slett er forbløffende. Og det gir oss et hint om hva som har skjedd tidlig i evolusjonen av fototrofe organismer. Det fordi kloroplastene som finnes i planter i dag opprinnelig var såkalte cyanobakterier som ble innebygd i andre celler for omkring 2 milliarder år siden.

Livet avhenger av de små organismene

Denne prosessen kalles endosymbiose, og uten den ville det ikke være noen planter på jorda i dag, sier Altenburger. Det spennende er, at vi kan følge en prosess – opptak og innbygging av fototrofe organismer i andre celler - som har skjedd for 2 milliarder år siden for første gang, og flere ganger deretter med røde og grønne alger, for tredje gang like utenfor våre vinduer. For det skjer hver dag i havet og bidrar til økt produktivitet og utvidelse av matkjeden. De små cellene blir spist av for eksempel raudåte som igjen blir spist av sild. Våre liv avhenger altså av disse små organismene på flere måter.

Noe for legemiddelindustrien?

Så er spørsmålet om noen av oppdagelsene kan benyttes i utvikling av medisiner?

Altenburger sier man så langt vet for lite til å kunne konkludere med hva denne kunnskapen kan brukes til og om det eventuelt kan brukes i legemiddelindustrien. Ciliatene som omtales i studien er ikke giftige, men det er ikke ennå sikkert hvordan eksempelvis oppdrettsnæringen vil kunne bli påvirket av disse mikroalgene.

Her finnes hele artikkelen

 

Kveseth, Magne magne.kveseth@uit.no Kommunikasjonsrådgiver
Vi anbefaler