(endast för biologinördar)

Organisk mekanik - en undersökning av celldelningsmekanismens gener och kontrollsystem hos arkéen "Sulfolobus acidocaldarius".

För litet mer än 30 år sedan gjordes en upptäckt som skulle förändra bilden av Livet på jorden.

Tidigare hade livet uppdelats i två stora riken; eukaryoter, organismer med cellkärna, och prokaryoter; organismer utan cellkärna. De synliga och påtagliga formerna av liv, som djur, växter och svampar, utgörs av eukaryoter, medan prokaryoterna dominerar stort bland mikroorganismer - som dock i artrikedom, variation och även biomassa vida överträffar eukaryoterna.

Bland mikroorganismer finns en förbluffande mångfald och genetisk variationsrikedom, som gör det möjigt för dem att frodas i all världens biologiska nischer, överleva under de flesta betingelser och att metabolisera alla tänkbara organiska och oorganiska substanser

Carl Woese, vid universitetet i Illinois, insåg genom sitt arbete med att undersöka ribosomalt RNA, att en typ av metanproducerande mikroorganismer tillhörde en grupp som på ett betydande sätt skilde sig från bakterier - och eukaryoter. Livets dualism var ifrågasatt. Arkéer, som organismerna kom att kallas, utgjorde en tredje gren på Livets Träd. Det står idag klart att arkéer på många sätt mer liknar eukaryoter än bakterier. Fortfarande görs grundläggande och banbrytande upptäckter.

I december 2008 publicerades en artikel som beskrev en ny, tidigare okänd celldelningsmekanism, för första gången observerad hos arkéen Sulfolobus acidocaldarius, en svavelmetaboliserande organism vars naturliga miljö är heta källor. Mekanismens rörliga delar utgörs av proteiner som är produkterna av gener i cdv-operonet: tre tättsittande gener som uttrycks unisont.

Men samtidigt, strax före celldelningsögonblicket, uttrycks en mängd gener i en tydlig "våg". Samtliga dessa gener kan antas vara involverade i just denna fas i cellcykeln - en process alla levande celler genomgår och som innebär att det genetiska materialet kopieras, att kromosomkopiorna segregeras, att cellen växer och delar sig.

Det här projektet syftade till att finna den mekanism som initierar det orkestrerade uttrycket av generna i "celldelningsvågen" samt att förstå egenskaperna hos cdv-operonets gener. Metoden gick dels ut på att sekvensera dessa gener i Sulfolobus acidocaldarius-varianter som inte lyckas genomföra antingen genomsegregation eller celldelning, dels att fiska ut ett eventuellt DNA-bindande protein ur cellextrakt.

Ett DNA-bindande protein som utlöser genuttryck kallas för en transkriptionsfaktor, och verkar genom att binda till en viss, specifik DNA-sekvens. De gener som här uttrycktes gemensamt föregicks också av en gemensam, kort sekvens om tio baspar - vilket stödde hypotesen att detta system utgjorde genernas kontrollmekanism.

För att undersöka detta vidare konstruerades "metspön" i form av DNA-sekvenser, som fästes på mikroskopiska magnetiska kulor och översköljdes av cellextrakt. Kulorna kunde sedan isoleras med hjälp av en magnet och eventuella fastsittade proteiner kunde undersökas vidare. Dessvärre fungerade inte dessa teorier i praktiken och hypoteserna kunde inte stödjas av experiment. Dock kan försöken förbättras med hopp om framtida resultat. (Enklare uttryckt: fail)

Studiet av domänen Archaea innebär den dubbla utmaningen att söka det unika och det gemensamma; att finna fascinerande särdrag hos arkéer och samtidigt, på grund av likheten mellan vissa av våra intracellullära system, utöka kunskapen om vår egen domän.