Voor het eerst is genetisch materiaal van een zeldzame groep micro-eukaryoten geanalyseerd; de hemimastigoten. Volgens onderzoekers vragen de resultaten om aanpassingen aan de genetische stamboom.
We zijn omgeven door leven, van de tientallen planten- en vogelsoorten die je ziet als je naar buiten kijkt, tot de ‘onzichtbare’ micro-organismen op de grond, in de lucht en in je lijf. Toch is men er vrij zeker van dat we maar een paar procent van het leven op aarde kennen. Niet verwonderlijk dus dat onderzoekers geregeld nieuwe soorten vinden.
Zo ook een team biologen aan de Dalhousie-universiteit in Canada. Tijdens het bestuderen van een grondmonster troffen de onderzoekers wel heel bijzondere ‘beestjes’ aan; twee soorten zogenaamde hemimastigoten. Nog nooit eerder werd het genetisch materiaal van leden van deze groep in kaart gebracht. De resultaten waren dan ook bijzonder, schreven de onderzoekers onlangs in Nature. De groep zou een aparte tak in de evolutionaire stamboom vormen.
Lees ook: Project maakt inventaris van al het ‘complexe’ leven op aarde
Een close-up van de flagellen van de Hemimastix kukwesjijk, ook wel zweepstaartjes of zweepharen genoemd. Waarschijnlijk gebruikt de protist de haartjes om zich voor te bewegen. © Lax et al., 2018/Nature
Exotisch organisme
Hemimastigoten zijn protisten; eencellige eukaryoten waarbij, net als bij ons, het genetisch materiaal netjes verpakt ligt in een celkern. Heel vaak komen we leden van deze specifieke groep protisten niet tegen. Niet gek dus, dat de onderzoekers blij verrast waren toen ze maar liefst twee soorten uit deze groep aantroffen in een grondmonster uit de buurt; Spironema en een soort die nog niet eerder is beschreven.
De onderzoekers doopten de nieuwe soort Hemimastix kukwesjijk naar de ‘Kukwes’; harige, vraatzuchtige ogers uit de verhalen van de Mi’kmaq, het inheemse volk van Halifax, Nova Scotia, waar het team het sample nam. Het ovale micro-organisme zou namelijk het een en ander met de monsters gemeen hebben; hun vraatzucht en hun flinke bos ‘haar’.
Links hemimastigoot Spironema cf. multiciliatum en rechts Hemimastix kukwesjijk. © Lax et al., 2018/Nature
Nieuwe tak?
De onderzoekers vonden niet alleen een nieuwe soort, ze waren de eersten die het erfelijk materiaal van leden van de hemimastigoten in beeld brachten. Dat deden ze met behulp van zogenaamde single-cell transcriptomics, een techniek waarbij slecht twee tot vier cellen nodig zijn om genetisch materiaal te achterhalen. Andere technieken hebben gauw miljoenen cellen nodig, en hoewel dat voor een analyse op ons geen probleem is, is dat bij eencelligen natuurlijk een ander verhaal.
“Een set van zo’n 350 genen wisten de onderzoekers met behulp van de methode te achterhalen”, vertelt microbioloog Arnold Driessen (Rijksuniversiteit Groningen). “Die genen konden ze vervolgens vergelijken met ‘dezelfde’ 350 genen in andere protisten – voor zover aanwezig.” De verschillen tussen de hemimastigoten en andere protisten bleken heel groot te zijn. “Veel groter dan bijvoorbeeld dieren en schimmels”, vertelt Driessen.
‘Harig monster’ Hemimastix kukwesjijk. © Lax et al., 2018/Nature
‘Oer-ganismen’
Op basis van deze genen krijgt de groep een bijzondere plaats in de genetische stamboom. “Men denkt dat vanuit de laatste universele gemeenschappelijke voorouder (LUCA) een splitsing in Bacteria en Archaea heeft plaatsgevonden”, legt microbioloog Huub Op den Camp (Radboud Universiteit) uit.
Vervolgens hebben de eukaryoten, waar onder andere dieren, planten, schimmels en protisten deel van zijn, zich weer verder afgesplitst. “Deze twee soorten blijken nu in de buurt te liggen van die splitsing van eukaryoten”, gaat Op den Camp verder. Dat maakt de micro-organismen bijzonder interessant. “Ze helpen de evolutie van eukaryoten beter te begrijpen”, meent Driessen.
Wel vinden zowel Driessen als Op den Camp dat ook de rest van het genetische materiaal bekeken moet worden. “We moeten afwachten of deze indeling standhoudt”, zegt Driessen, “je hebt gewoon een compleet genoom nodig.” Gelukkig wisten de onderzoekers een cultuur te maken van Hemimastix kukwesjijk. Meer onderzoek naar het harige micromonster zal er in de toekomst dus wel komen.
Bronnen: Nature, Dalhousie University, Life Science
Beeld: Lax et al., 2018/Nature
Nu in onze webshop: de KIJK-scheurkalender 2019! Deze staat vol intrigerende feiten uit de wereld van de wetenschap en technologie. Met leuke quotes, plus elke dag een ‘verjaardag’: van een bijzonder persoon of een opmerkelijke gebeurtenis. Bestel de scheurkalender hier.