عتائق: الفرق بين النسختين

'''البكتيريا القديمة'''<ref>[https://books.google.jo/books?id=9mBQCgAAQBAJ&pg=PA560&lpg=PA560&dq=بكتيريا+قديمة&source=bl&ots=-UzxXo1s3P&sig=X0uKvdw68Rywb0HciTOgMLpOYPs&hl=ar&sa=X&ved=0ahUKEwiylIH1qvrLAhWJHxoKHbhJAlcQ6AEIcjAU#v=onepage&q=%22%D8%A8%D9%83%D8%AA%D9%8A%D8%B1%D9%8A%D8%A7%20%D9%82%D8%AF%D9%8A%D9%85%D8%A9%22&f=false علم الأحياء بواسطة بيتر هـ. ريفن،جورج ب. جونسون،جوناثان ب. لوسوس،كينيث أ. ماسون،سوزان ر. سنجر، صفحة 560]</ref> أو '''العتائق'''<ref>[http://www.emro.who.int/umd/ القاموس الطبي الموحد]. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20120525032413/http://www.emro.who.int:80/umd/ |date=25 مايو 2012}}</ref> أو '''البَدْئِيَات'''<ref>[http://www.oloommagazine.com/Home/Default.aspx مجلة العلوم]. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20180104050953/http://www.oloommagazine.com:80/home/Default.aspx |date=04 يناير 2018}}</ref> أو '''الأًصليات''' أو '''فوق مملكة الأثريات''' ('''الجراثيم العتيقة''' أو '''الجراثيم الأصلية''') {{اسم علمي|Archaea}} تشكل مملكة ونطاق من الاحياء الدقيقة وحيدة الخلية. العتائق كائنات وحيدة الخلية لا تحوي نواة خلوية وعضيات ذات اغشيةأغشية فهي من ضمن بدائيات النوى. تصنف عادة على أنها ضمن مملكة الوحدانات او البدائيات (مونيرا ) في التصنيف الحيوي خماسي الممالك. مع ذلك لا يوجد تأكيد على تقارب وراثي عرقي للمجموعات فيه.

تتشابه البكتيريا والبكتيريا القديمة في كونهما ذواتا خلية حيوية بدائية وفي الحجم والشكل بالرغم من وجود بعض الاصليات ذات اشكال غريبة مثل الشكل المسطح والمربعي لخلايا (''Haloquadratum walsbyi'') الذي يعتبر نوع من البكتيريا القديمة في الهرم التصنيفي للكائنات الحية. في المقابل تختلف البكتيريا القديمة في الجينات ومساراتها الايضية التي تشابه فيها حقيقيات النوى كما هو الحال في الانزيمات المتعلقة بالترجمة والنسخ الجيني. كما ويختلف الغشاء البلازمي لها عن باقي النطاقات في كونه مكون من الجليسيرول المرتبط بسلاسل هيدروجينية من خلال روابط الايثر المختلفة عن روابط الايستر في النطاقات الاخرى. تستخدم البكتيريا القديمة مصادر طاقة أكثر تنوعا من غيرها مثل :الامونيا، وايونات المعادن، وغاز الهيدروجين، والمركبات عضوية كالسكر. وتستطيع البكتيريا القديمة التي تعيش في البيئات المالحة (( halotolerant archaeaاستخدام اشعة الشمس كمصدر للطاقة ،للطاقة، في حين انوع اخرى تستطيع تثبيت ثاني اكسيد الكاربون. لكن لا يستطيع نوع واحد القيام بالعمليتين معا كما هو الحال عند حقيقيات النوى.

توصف البكتيريا القديمة بانها من محبات الظروف الصعبة (الاسم العلمي: Extremophile) أي تعيش في البيئات القاسية كالينابيع الساخنة، والمياه المالحة، والمستنقعات، وتجويف الفم، والجلد، وقولون الانسان. ويكثر انتشارها بأنواع متعددة في المحيطاتالمحيطات، ،حيثحيث تعد العوالق(plankton) من البكتيريا القديمة من أكثر الكائنات الحية انتشارا في العالم.

يتراوح قطر البكتيريا القديمة الواحدة من0.1 ميكرومتر إلى أكثر من 15 ميكرو متر.وتحدث في أشكال مختلفة , شائعاً على شكل كروي, عصوي (قضبان) ,اللوالب أو الصفائح . أشكال آخرى تشمل خلايا لولبية غير منتظمة كما في Sulfolobus, وشكل خيوط (كالإبرة) قطرها أقل من نصف واحد ميكرومتر كما في Thermofilum , والأغلبية على شكل قضبان مستطيلة تماماً كما في ''[[مستحرة متقلبة]]'' and ''[[Pyrobaculum]]''. ومسطحة الشكل كما في ''[[Haloquadratum|Haloquadratum walsbyi]]'' .البكتيريا القديمة مربعة الشكل تعيش في البرك المالحة , هذه الاشكال غير المعتادة غالباً يتم الحفاظ عليها عن طريق كلامن الجدار الخلوي والهيكل الخلوي الخاص بالخلايا بدائية النوى . البروتينات المرتبطة بالهيكل الخلوي للكائنات الحية الاخرى تتواجد ايضا في البكتيريا القديمة وفي الخيوط داخل خلاياها ولكن على عكس الكائنات الحية الاخرى فان فهمنا لهذة المكونات الخليوية ضعيف . ''Thermoplasma'' و ''[[Ferroplasma]]'' تفتقد إلى جدار الخلية وهذا يعني أنها غير منتظمة الشكل ،الشكل، ويمكن تشبيهها بالأميبا .

تشكل بعض الأصناف تجمعات أو خيوط من الخلايا يصل طولها إلى 200 ميكرومتر ،ميكرومتر، هذه الكائنات يمكن أن تكون بارزة في Biofilm .

خصوصاً الخلايا المتجمعة من ''[[مستحرة مكورة]] coalescens''تتحد معاً في المزارع الخلوية وتشكل وحدة من الخلايا الضخمة . البكتيريا القديمة من جنس Pryodiotuim تنتج مستعمرة متعددة الخلايا المعقدة تتضمن صفوف طويلة ،طويلة، وأنابيب مجوفة رقيقة تسمى القنوات المصغرة تمتد من أسطح الخلايا وتصل إلى التجمع الكثيف . غير ثابتة وظيفة هذه القنوات المصغرة لكن تسمح بالاتصال وتبادل الغذاء مع المجاورين .ويوجد مستعمرات من أصناف متعددة مثل تجمع (سلسلة من الآلئ) الذي تم اكتشافه في عام 2001 في مستنقع ألماني. أنواع العتائق العريضة المدورة ذات المستعمرات البيضاء موزعة على طول خيوط رقيقة يمكن أن يصل مدى طولها15 سم هذه الخيوظ مكونة من نوع محدد من البكتيريا

تحتوي البكتيريا وحقيقات النوى على نسبة من دهون الايثر ولكن على عكس البدائيات هذه الدهون ليست أجزاء أساسية من الأغشية. الكيميائية الفراغية لل ( Glycerol moiety ) على عكس تلك الموجودة في باقي الكائنات الحية( Glycerol moiety ) ، يمكن أن تظهر على شكلين التي هي صور طبق الأصل لبعضها البعض, وتسمى الشكل اليميني والشكل اليساري، في علم الكيمياء تعرف هذه الأشكال بالمقابلات الضوئية، كما أن اليد اليمنى لا تلائم القفازة لليد اليسرى, فالفسفورية اليمنى عموماً لا يمكن استخدامها بأنزيمات تكيفت للشكل اليساري، هذا يقترح أن البدائيات تستخدم أنزيمات مختلفة كلياً لتوليف الفسفورية عن التي تستخدمها البكتيريا وحقيقات النوى، هذه الأنزيمات تطورت في وقت مبكر من تاريخ الحياة, مما يدل على إنقسام مبكر من المجالات الاخرى<ref name="ReferenceB"/>، ذيول الدهون البدائية كيميائياً مختلفة عن الكائنات الحية الأخرى، تقوم الدهون البدائية أو دهون البكتيريا القديمة على سلسلة( isoprenoid) جانبية و تكون سلاسل طويلة ومتعددة الفروع الجانبية وأحياناً حلقات سكلوبروبان أو سايكلوهكسان <ref>[94]</ref>، هذا يتناقض مع الأحماض الدهنية الموجودة في أغشية الكائنات الحية الأخرى التي تمتلك سلاسل مستقيمة من دون فروع أو حلقات على الرغم من أن ال الايسوبيرندس ( isoprenoids) تقوم بدور مهم في الكيمياء الأحيائية في كثير من الكائنات الحية الاخرى, فقط البدائيات تستخدمها لإنتاج الدهون الفوسفاتية، هذه السلاسل المتفرعة ربما تساعد الأغشية البكتيريا على منع تسرب في درجات الحرارة العالية <ref>[95]</ref> في بعض البدائيات, يتم استبدال طبقة ثنائية الدهون عن طريق أحادي الطبقة في الواقع, العتقية أو الدهون تلحم ذيول جزئين فسفورية مستقلة في جزيء واحد مع إثنين من الرؤوس القطبية (bolaamphiphile) هذا الإنصهار قد يجعل الأغشية أكثر جموداً أو أكثر قدرة على مقاومة البيئات القاسية <ref>[96]</ref>، على سبيل المثال الدهون في ال ( Ferroplasma ) تعتبر من هذا النوع, التي يعتقد أنها تساعد هذه الكائنات للبقاء او النجاة في بيئتها الحمضية جداً <ref>[97].</ref>

البكتيريا القديمة متنوعة للغاية تتراوح من أكسدة الأمونيا بواسطة Nitrosopumilates ،Nitrosopumilates، أو أكسدة كبريتيد الهيدروجين أو الكبريت كما هو في Sulfolobus باستخدام الاكسجين أو ايونات المعادن كمستقبلات الالكترون.

البكتيريا القديمة الضوئية المستخدمة للطاقة الكيميائية على شكل ATP كما هو في HalobacteriaHalobacteria، ،بحيثبحيث تحتوي على مضخات تنشيط الضوء كما هو Bacteriorhodspin و Halorhodspin يتم توليد تدرج من الايونات من خلال ضخ الايونات خارج الخلية عبر غشاء البلازما .تختزن الطاقة في هذه التدرجات الكهروكيميائية ثم يتم تحويلها ATP عن طريق ATP Synthase هذه العملية شكل من أشكال phtophosphorylation . قدرة هذه المضخات الموجهه للضوء لنقل الايونات عبر الأغشية يعتمد على التغييرات في بنية العامل المساعد الريتينول الموجود في وسط البروتينات .

البكتيريا القديمة يمكن أيضا أن نتشأ علاقة تعايشية، بالاستفادة من وجود هذه الرابطة دون إيذاء أو مساعدة الطرف الآخر. على سبيل المثال البكتيريا القديمة المنتجة للميثان Methanobrevibacter smithii إلى الآن تعد أكثر البكتيريا القديمة شيوعا في الميكروبات الموجودة في فم الإنسان، وأيضا تشكل عشر الميكروبات المتواجدة في القناة الهضمية.<ref>Eckburg PB; et al. (June 2005). [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1395357 "Diversity of the human intestinal microbial flora"]. ''Science'' '''308'''(5728): 1635–8. <nowiki/>[[بيب كود]]:[http://adsabs.harvard.edu/abs/2005Sci...308.1635E 2005Sci...308.1635E].[[معرف الوثيقة الرقمي]]:. <nowiki/>[[ببمد سنترال]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1395357 1395357].[[ببمد]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15831718 15831718]. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20110124125818/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1395357/ |date=24 يناير 2011}}</ref> ال methanogens المتواجدة في الإنسان وفي النمل الأبيض تنشأ معها علاقة تعايشية، بتفاعلها مع غيرها من الميكروبات للمساعدة في عملية الهضم<ref>Samuel BS; Gordon JI (June 2006). [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1479766 "A humanized gnotobiotic mouse model of host-archaeal-bacterial mutualism"]. ''Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America'' '''103''' (26): 10011–6. <nowiki/>[[بيب كود]]:[http://adsabs.harvard.edu/abs/2006PNAS..10310011S 2006PNAS..10310011S].[[معرف الوثيقة الرقمي]]:. <nowiki/>[[ببمد سنترال]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1479766 1479766].[[ببمد]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16782812 16782812]. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20150320093741/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16782812 |date=20 مارس 2015}}</ref>، وكما تتواجد البكتيريا القديمة على الشعاب المرجانية <ref>Wegley, L; Yu, Y; Breitbart, M; Casas, V; Kline, D.I; Rohwer, F (2004). [https://web.archive.org/web/20080911074810/http://www.marine.usf.edu/genomics/PDFs%20of%20papers/wegleyetal2004.pdf "Coral-associated Archaea"] (PDF).''Marine Ecology Progress Series'' '''273''': 89–96.[[معرف الوثيقة الرقمي]]:. Archived from [http://www.marine.usf.edu/genomics/PDFs%20of%20papers/wegleyetal2004.pdf the original](PDF) on 11 September 2008. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20090326135101/http://www.marine.usf.edu/genomics/PDFs%20of%20papers/wegleyetal2004.pdf |date=26 مارس 2009}}</ref> و التربةوالتربة المحيطة بجذور النباتات.<ref>Chelius MK; Triplett EW (April 2001). "The Diversity of Archaea and Bacteria in Association with the Roots of Zea mays L". ''Microb. Ecol.'' '''41''' (3): 252–63.[[معرف الوثيقة الرقمي]]:. <nowiki/>[[جايستور]] [https://www.jstor.org/stable/4251818 4251818].[[ببمد]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11391463 11391463]. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20161004231909/https://www.jstor.org/stable/4251818 |date=04 أكتوبر 2016}}</ref><ref>Simon HM; Dodsworth JA; Goodman RM (October 2000). "Crenarchaeota colonize terrestrial plant roots". ''Environ. Microbiol.'' '''2''' (5): 495–505.[[معرف الوثيقة الرقمي]]:.[[ببمد]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11233158 11233158]. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20160303225452/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11233158 |date=03 مارس 2016}}</ref>

للانزيمات التي تتواجد في البكتيريا القديمة المحبة للظروف الصعبة (extremophile archaea) -تحديدا الحرارة العالية اوأو الدرجات العالية من الحموضة والقاعدية -فوائد جمة، حيث انهاأنها تمنع تدمير الانزيمات التي لها علاقة بتكوين ونسخ الحمض النووي الريبوزي DNA (الاسم العلمي: DNA polymerases) بفعل الحرارة العالية، مثل: Pfu

DNA Polymerase في البكتيريا القديمة بايروكوكس فيوريوسس (''Pyrococcus'' ''furiosus'') ، و اصبحوأصبح بالمكان استخدام تفاعل البلمرة المتسلسل PCR في عمل الأبحاث كطريقة سهلة وسريعة لاستنساخ الحمض النووي الريبوزي منقوص الاوكسجين مما احدث ثورة في علم الاحياء الجزيئي.

تدخل البكتيريا القديمة التي تعيش على درجة حرارة 100 سلسيوس في عالم الصناعة، مثل: الاميليز ووالجلاكتوسايدايز الجلاكتوسايدايز و بيولولنايزوبيولولنايز في انواع البكتيريا القديمة المنتمية لجنس البايروكوكس (Pyrococcus) التي لها دور في تصنيع الأغذية كإنتاج الحليب قليل اللاكتوز ومصل اللبن.

مجموعة جديدة من البكتيريا القديمة (archaeocins) تم اكتشافها مؤخرا لها فوائد محتملة كمضادات حيوية، وتنتمي هذه المجموعة إلى طائفة الهالواركيا (haloarchaea) التي تتحمل العيش في البيئات المالحة وإلى جنس السلفولوبس( (Sulfolobus). تختلف الاركياسن في البنية، والتركيب عن المضادات الحيوية البكتيرية مما يجعل هناك احتمالية لقيامها بعمليات ايضية جديدة وإنتاج طرق جينية جديدة في التربية الانتقائية المستخدمة في علم الأحياء الجزيئية.