Arheja jeb pirmatnējā baktērijas, ir šūnu dzīvības formas papildus citām baktēriju un eikariotu grupām. Septiņdesmito gadu beigās arhejus aprakstīja un klasificēja kā atsevišķu grupu mikrobiologi Karls Woese un Džordžs Fokss.
Kas ir arhejas?
Arhejas ir vienšūnas organismi, kuriem piemīt DNS (dezoksiribonukleīnskābe) apļveida hromosomas formā. Tādējādi viņiem nav kodola. Tāpēc arhejas tiek dēvētas arī par kodolekvivalentu. Arhejas tiek piešķirtas prokariotiem. Šūnas stabilizēšanai viņiem nav šūnu organoīdi, bet gan citoskelets. Arhejas tiek aprakstītas kā atsevišķa grupa, jo tām ir atšķirīga ribosomu RNS secība (ribonukleīnskābe). Konkrēti, tas attiecas uz mazās ribosomu apakšvienības - 16sRNS - RNS secību. The ribosomas kalpo olbaltumvielu tulkošanai jaunu sintēzes laikā proteīni. Arhejas pēc struktūras ir vairāk līdzīgas eikariotiem nekā prokariotiem.
Notikums, izplatība un raksturojums
Arhejas sastopamas pasaules apgabalos ar īpaši ekstremāliem apstākļiem. Ir arhejas, kuru izdzīvošanai nepieciešama temperatūra virs 80 grādiem pēc Celsija. Šo arhejas formu sauc par hipertermofilu. Citas arhejas dod priekšroku ļoti augstai koncentrācija sāls šķīdumā, kurā viņi dzīvo. Tos raksturo kā halofilos. Turklāt ir arī tādi, kuru dzīvošanai nepieciešama īpaši skāba vide. Pie pH vērtībām, kas ir tik zemas kā 0, vide ir skāba, un arhejas tiek raksturotas kā acidophilic. Alkalofilās arhejas dod priekšroku pamata videi, kuras pH vērtība ir līdz 10. Barofilās arhejas ir sastopamas vidēs, kurās ir augsts spiediens. Tie bieži sastopami vulkāniskajos karstajos avotos, piemēram, Jeloustounas Natinal parkā, kur tie pirmo reizi tika atklāti. Formas, kas pieradušas pie augsta sāļuma, ir sastopamas, piemēram, Nāves jūrā Izraēlā. Metanogēnās arhejas dzīvo anoksiskos apstākļos. Viņi izmanto ūdeņradis to metabolismā, lai ražotu enerģiju. Tās notiek svaigā veidā ūdens, augsnē un arī jūrā. Viņi var dzīvot arī simbiozes veidā cilvēku un dzīvnieku zarnās. Arhejām ir arī dažas līdzības ar baktērijas. Šūnu dalīšanās notiek līdzīgi, un abiem nav kodola. Šūnas lielums arī ir ļoti līdzīgs lielumam baktērijas. Abu organismu gēni ir sadalīti tā sauktajos operonos. Tās ir DNS vienības, kas sastāv no promotera, operatora un gēns. Tie biežāk sastopami prokariotos, bet reizēm sastopami arī eikariotos. Un abiem ir līdzīgi pārvietošanās līdzekļi - flagellum. Tomēr arheju ribosomālā RNS ir sarežģītāka pēc struktūras nekā baktērijām. Olbaltumvielu biosintēze, tas ir, transkripcija un tulkošana, arhejās notiek līdzīgi kā eikariotos. Viņiem ir ļoti līdzīgi iniciācijas un pagarinājuma faktori, kas sāk olbaltumvielu biosintēzi. Arhejām ir arī TATA lodziņš. Tas ir DNS reģions ar daudziem timidīniem un adenīniem. Tas atrodas promotera reģionā, tāpēc parasti atrodas augšpus straumes no kodēšanas gēns. taukskābes no šūnu membrānu nav saistīti ar glicerīns molekulas salīdzinot ar baktērijām un eikariotiem. Dažām arheju pasugām ir šūnu siena, kas arheju robežās var ievērojami atšķirties. Tas ir saistīts ar vidi, kurā dzīvo attiecīgās arhejas. Turklāt arhejas var pārvietoties samērā ātri. Tie ir autotrofiski organismi. Viņi ražo ogleklis absorbējot un pārveidojot oglekļa dioksīds. Ir arī daži, kas ir heterotrofiski. Viņi taisa ogleklis no organiskajiem savienojumiem, kurus viņi uzņem. Lielākā daļa arheju ir anaerobi, tie nav nepieciešami skābeklis, kas viņiem pat var būt toksisks. Tos tālāk iedala ķīmoorganotrofos vai ķīmijlitotrofos. Viņi iegūst enerģiju, metabolizējot organiskos vai neorganiskos savienojumus.
Svarīgums un funkcija
Arhejas dzīvo simbiozē ar cilvēkiem. Tie ir sastopami cilvēkiem mute, zarnu un arī maksts. Tie bieži ir Methanobrevibacter smithii, kas ir metanogēna arheja. Zīdaiņiem, kas jaunāki par 2 gadiem, vēl nav atklātas arhejas. Cilvēku zarnu traktā galvenokārt atrodamas arhejas. Arhejām kopā ar sintrofiskām baktērijām ir nozīme gremošanā. Syntroph nozīmē dažādu organismu “savstarpēju kopdzīvi”. Tie ražo dažādas vielas, kuras var izmantot otrs organisms. Šajā gadījumā organismi ir savstarpēji atkarīgi. Arhejas izmanto ūdeņradis ko baktērijas ražo to metanoģenēzei. Šajā procesā arhejas šķeļ arī metānu, kas ir toksisks cilvēkiem. Tie pozitīvi ietekmē cilvēka gremošanu.
Slimības un kaites
Arhejas nav patogēnas cilvēkiem. Tomēr cilvēku zarnās ir konstatēts paaugstināts metanogēno arheju līmenis kols vēzis. Arī palielināts to skaits tika atrasts iekaisušas smaganas, kā arī korelācija starp to skaitu un smaguma pakāpi periodontīts tika demonstrēts.
