Asgard-Archaeen
| Asgard-Archaeen | ||||||||
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Promethearchaeum syntrophicum, künstlerische Nachbildung in Plastilin. | ||||||||
| Systematik | ||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||
| Promethearchaeati | ||||||||
| Imachi et al. 2024 |
Das Reich (englisch kingdom, lateinisch regnum) der Asgard-Archaeen (auch Asgard-Gruppe, wissenschaftlich Promethearchaeati, ursprünglich auch als Phylum „Asgardarchaeota“ vorgeschlagen) ist ein Taxon von Archaeen, das derzeit monotypisch offiziell nur aus dem einzigen Phylum Promethearchaeota besteht. Zu dessen Mitgliedern gehören insbesondere die Klasse Promethearchaeia (mit Promethearchaeum syntrophicum) und die Kandidaten-Klassen „Candidatus Asgardarchaeia“ (mit „Ca. Asgardarchaeum abyssi“), „Ca. Heimdallarchaeia“ (mit „Ca. Heimdallarchaeum aukensis“ und „Ca. H. endolithica“), „Ca. Odinarchaeia“ (mit „Ca. Odinarchaeum yellowstonii“), „Ca. Sifarchaeia“ (mit „Ca. Sifarchaeum marinarchaeum“ und „Ca. S. subterraneum“).
Zu den Asgard-Archaeen gehören per Vorschlag (inoffiziell) weitere Phyla (und kleinere Gruppen), darunter insbesondere „Ca. Thorarchaeota“.
Die ursprünglichen Hinweise stammen alle nur aus Metagenom-Daten; inzwischen wurde aber erste Vertreter der Gruppe kultiviert (Promethearchaeum syntrophicum).
Unter den Asgard-Archaeen befinden sich die nächsten prokaryotischen Verwandten der Eukaryoten (komplex-zelluläre Organismen, darunter Protisten, Pflanzen, Tiere, Pilze). Diese sind aus einer Linie der Asgard-Archaeen hervorgegangen, nachdem sie Bakterien durch den Prozess der Symbiogenese zu Mitochondrien (oder zunächst zu mitochondrien-ähnliche Organellen, mitochondria-like organelles, MROs) assimiliert hatten und bilden daher im Stammbaum des Lebens daher eine monophyletische Gruppe mit den Eukaryoten.
Neuere Probenahmen und Metagneomik-Analysen haben gezeigt, dass die verschiedenen Asgard-Linien metabolisch sehr vielseitig sind und Schlüsselrollen in verschiedenen Ökosystemen spielen. Asgard-Archaeen verfügen über eine Reihe von Genen, von denen man früher dachte, dass sie seien ausschließlich Eukaryoten vorbehalten wäre. Diese Gene sind an Zelltransport, dem Ubiquitin-System, der endosomalen Sortierung und der Bildung des Zytoskeletts beteiligt. Immer mehr Belege sprechen dafür, dass die Funktionen dieser Proteine denen in Eukaryoten entsprechen, d. h. homolog sind. Dazu gehören beispielsweise auch Innovationen in Abwehrsystemen, wie sie von Eukaryoten bekannt sind.
Wenn auch die genaue Lokalisierung, wo die Eukaryoten innerhalb der Asgard-Archaeen entsprungen sind, noch umstritten ist, so scheinen diese entweder innerhalb der Klasse „Ca. Heimdallarchaeia“ abzuzweigen oder zu ihr in basaler Stellung als Schwester-Klade. Die Abstammungslinien innerhalb dieser Klasse, insbesondere die Ordnung „Ca. Hodarchaeales“ und die Familie „Ca. Kariarchaeaceae“, weisen ein breites Spektrum eukaryotenähnlicher Merkmale auf, darunter auch viele Energie liefernde Stoffwechselprozesse. Die Beobachtung und Erforschung der Wechselwirkungen zwischen Asgard-Archaeen und den bakteriellen Vorfahren der Mitochondrien (α-Proteobacterien) unter modernen Bedingungen könnte unser Verständnis vom Ursprung des komplexen zellulären Lebens grundlegend verändern.