Asgard-Archaeen

Asgard-Archaeen

Promethearchaeum syntrophicum, künstlerische Nachbildung in Plastilin.

Systematik
Klassifikation: Lebewesen
Domäne: Archaeen (Archaea)
Supergruppe: „Proteoarchaeota“
Reich: Asgard-Archaeen
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.

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