Vnitřní struktura archeí

Vnitřní prostředí archeí je velmi podobné bakteriálnímu, proto jsou také tradičně řazena mezi prokaryota. Nenajdeme zde žádné membránou ohraničené organely. Výzkum ztěžuje malé množství kultivovatelných archeí. Mnoho zástupců je známo pouze ze sekvencí molekul DNA z environmentálního vzorkování. V tomto případě se dá mnoho odhadnout z porovnávání již známých genů a dá se do jisté míry předpovědět, jak buňka vypadá a jaký má metabolizmus. Pokusy s živými buňkami to však nenahradí, zatím.

Ribozomy

Žádná buňka se neobejde bez ribozomů, takže se s nimi potkáme i u archeí. Byly to právě ribozomy, díky kterým byla odhalena skupina archea, nepřekvapí tedy, že tyto ribozomy jsou odlišné od ribozomů bakteriálních. Co se velikosti týče, vypadají archeální ribozomy jako bakteriální, na molekulární úrovni jsou však podobnější ribozomům eukaryotickým. 

Archeální ribozomy obsahují tři molekuly ribonukleové kyseliny (rRNA), 16S, 23S a 5S RNA a 50–70 proteinů (r-proteinů) v závislosti na druhu. Primární struktury jak archeální ribozomální RNA, tak r-proteinů jsou však bližší strukturám eukaryot. Protože se mnoho archeí přizpůsobilo fungování v extrémních podmínkách, jsou jejich ribozomální složky vysoce odolné. Díky tomu jsou archeální ribozomy vhodné pro krystalografické studie. Původní práce na trojrozměrných strukturách s vysokým rozlišením byly získány z ribozomálních krystalů z halofilních a termofilních archeí. Tyto původní studie vedly posléze k Nobelově ceně za chemii, kterou v roce 2009 získali Ada Yonath (*1939), Thomas Steitz (1940 - 2018) a Venki Ramakrishnan (*1952). V této práci byl zmapován ribozom až na atomární úroveň a na této úrovni byly popsány pochody, jako je přenos energie z GTP pro vznik peptidické vazby atd.

Výše zmíněná odlišnost archeálních a bakteriálních ribozomů také vede k tomu, že na archea nepůsobí antibiotika, jejichž cílem jsou bakteriální ribozomy. Příkladem může být streptomycin či tetracyklin.

Cytoskelet

O cytoskeletu archeí se zatím mnoho neví. Není to způsobeno absencí cytoskeletu, ale obtížnou kultivací archeí. Je poměrně málo druhů, které by se daly bez problémů kultivovat a díky tomu i bez problémů studovat. Každopádně genomické studie odhalují u známých archeí i geny pro cytoskelet. Některé jsou stejné či podobné jako u bakterií (FtsZ), u jiných genů se příslušnost k cytoskeletu odhaduje. Funkce cytoskeletu je tradiční. Udržování tvaru buňky, buněčné dělení, polarizace buňky atd.

Ve skupině Lokiarcheota, byl identifikován gen pro aktin. Vzhledem k tomu, že dnes díky práci japonských vědců (2020 kultivace Prometheoarchaeum syntrophicum) víme, že mají Lokiarcheota různé špagetovité výběžky, přítomnost aktinu nepřekvapí. Vzhledem k tomu, že u eukaryot aktin zajišťuje, krom jiného, tvar membrány a je nezbytný pro fagocytózu, jsme už jen krůček od představy, jak předek současných lokiarcheot před dvěma miliardami let pohltil bakterii a vytvořil si z ní mitochondrii.

Shrnutí

Co se týče vnitřní organizace buňky, jedná se o prokaryotní uspořádání (bez jakýchkoli membránových organel). Nukleoid je ve formě kružnicové DNA navinuté na histonům podobných proteinech. V cytoplazmě mohou být přítomny i plazmidy. Ribozomy jsou typicky archeální vykazující jistou příbuznost k eukaryotickým ribozomům. Archea vlastní také různé cytoskeletální útvary. U některých nalezneme proteiny FtsZ u jiných dokonce aktin.