Arheje ali prvobitne bakterije, so poleg drugih skupin bakterij in evkariontov tudi celične oblike življenja. Konec sedemdesetih let so arheje opisali in kot posebno skupino razvrstili mikrobiologi Carl Woese in George Fox.
Kaj so arheje?
Arheje so enocelični organizmi, ki imajo DNK (deoksiribonukleinska kislina) v obliki krožnega kromosoma. Tako nimajo jedra. Zato se o arhejah govori tudi kot o jedrskem ekvivalentu. Arkaje so dodeljene prokarionom. Nimajo celičnih organelov, ampak citoskelet za stabilizacijo celice. Arheje so opisane kot ločena skupina, ker imajo drugačno zaporedje ribosomske RNA (ribonukleinska kislina). Natančneje, to zadeva zaporedje RNA majhne ribosomske podenote, 16sRNA. The ribosomi služijo za prevajanje beljakovin med sintezo novih beljakovin. Arheje so strukturno bolj podobne evkarionom kot prokarionom.
Pojav, porazdelitev in značilnosti
Arheje se pojavljajo na območjih sveta s posebno ekstremnimi razmerami. Obstajajo arheje, ki za preživetje potrebujejo temperature nad 80 stopinj Celzija. Ta oblika arhej se imenuje hipertermofilna. Druge arheje imajo raje zelo visoko koncentracija soli v raztopini, v kateri živijo. Ti so opisani kot halofilni. Poleg tega obstajajo tisti, ki za življenje potrebujejo posebno kislo okolje. Pri pH vrednostih 0, je okolje kislo, arheje pa opisane kot acidofilne. Alkalofilne arheje imajo raje osnovno okolje z vrednostjo pH do 10. Barofilne arheje najdemo v okoljih, ki so pod visokim pritiskom. Pogosto jih najdemo v vulkanskih vročih vrelcih, na primer v nacionalnem parku Yellowstone, kjer so jih prvič odkrili. Oblike, ki so navajene visoke slanosti, najdemo na primer v Mrtvem morju v Izraelu. Metanogene arheje živijo v anoksičnih pogojih. Uporabljajo vodik v njihovem metabolizmu za proizvodnjo energije. Pojavijo se v svežih vode, tleh in tudi v morju. V obliki simbioze lahko živijo tudi v črevesju ljudi in živali. Arheje imajo tudi nekaj podobnosti z bakterije. Delitev celic poteka na podoben način in obe nimata jedra. Velikost celic je tudi zelo podobna velikosti bakterije. Gena obeh organizmov delimo na tako imenovane operone. To so enote DNA, ki jih sestavljajo promotor, operater in gen. Te pogosteje najdemo v prokariontih, občasno pa jih najdemo tudi v evkariontih. In oba imata podobna sredstva za gibanje, flagellum. Vendar je ribosomska RNA arhej v strukturi bolj zapletena kot bakterija. Biosinteza beljakovin, to je transkripcija in translacija, se v arhejah pojavlja na približno enak način kot pri evkariontih. Imajo zelo podobne začetne in raztezne faktorje, ki začnejo biosintezo beljakovin. Arheje imajo tudi škatlo TATA. To je regija DNK s številnimi timidini in adenini. Nahaja se v promotorski regiji, zato je običajno pred kodiranjem gen. maščobne kisline od celična membrana niso povezane z glicerol molekule v primerjavi z bakterijami in evkarionti. Nekatere podvrste arhej imajo celično steno, ki se med arhejami lahko zelo razlikuje. To je posledica okolja, v katerem posamezne arheje živijo. Poleg tega se arheje lahko premikajo razmeroma hitro. So avtotrofni organizmi. Proizvajajo ogljika z absorpcijo in pretvorbo ogljikov dioksid. Obstajajo tudi nekateri, ki so heterotrofni. Oni izdelujejo ogljika iz organskih spojin, ki jih zaužijejo. Večina arhej je anaerobnih, ki jih ne potrebujejo kisik, ki je zanje lahko celo strupen. Nadalje jih delimo na kemoorganotrofne ali kemolitotrofne. Energijo pridobivajo s presnovo organskih ali anorganskih spojin.
Pomen in funkcija
Arheje živijo v sožitju z ljudmi. Najdemo jih pri ljudeh v usta, črevesje in tudi nožnico. Pogosto so Methanobrevibacter smithii, ki je metanogena arheja. Pri dojenčkih, mlajših od 2 let, še niso odkrili nobene arheje. Arheje najdemo predvsem v črevesnem traktu človeka. Arheje imajo skupaj s sintrofičnimi bakterijami vlogo pri prebavi, saj pomeni "medsebojno skupno življenje" različnih organizmov. Proizvajajo različne snovi, ki jih lahko uporabi drugi organizem. V tem primeru so organizmi soodvisni. Arheje uporabljajo vodik ki jih proizvajajo bakterije za njihovo metanogenezo. V tem procesu arheje razgradijo tudi metan, ki je strupen za človeka. Pozitivno vplivajo na človeško prebavo.
Bolezni in bolezni
Arheje za človeka niso patogene. Vendar pa so v črevesju ljudi z. Ugotovili povišano raven metanogenih arhej debelo črevo rak. Tudi večje število jih je bilo ugotovljenih v vnetih dlesniin korelacijo med številom in resnostjo bolezni parodontitis je bila dokazana.
