细胞内一些披衣菌进化以意想不到的方式生活

今天所有的披衣菌生活在宿主的细胞从变形虫到动物。维也纳大学的一组科学家和瓦赫宁根大学和研究发现衣原体的祖先可能已经生活在宿主细胞内,但这披衣菌感染阿米巴进化后意想不到的方式对细胞内的细菌。这项研究发表在《自然微生物是一个重要的一步了解内共生细菌的出现和发展,其中包括人类病原体。

衣原体是已知的人类病原体的沙眼衣原体,但这群细菌进化甚至十亿多年前一档名为第一个动物。然而,所有的衣原体发现今天生活在一个广泛的主机从小型变形虫到动物细胞。但令人费解的是科学家自20年前第一批披衣菌基因组测序,而衣原体感染动物小基因组类似于其他内共生体,那些感染变形虫有更大的基因组大小更类似于浮游细菌。这不同的细菌集团发展规划的研究,然而,被困难阻碍这些微生物在实验室中生长。

周围的团队马提亚角(维也纳大学)和Thijs Ettema(瓦赫宁根大学和研究)可以规避这个问题:“我们最近才获得了直接从环境样品基因组序列的能力探索衣原体多样性的广度,”研究人员解释。这个新数据,然后他们追溯到披衣菌的进化。利用先进的计算方法,他们重建最后的共同祖先的基因组所有已知的披衣菌。研究人员发现,“这种灭绝的微生物所需的所有基因内共生体。甚至对衣原体基因重要动物病原体今天可能已经存在。”This means that chlamydiae have been infecting host cells for over a billion years of evolutionary history.

然而,令他们吃惊的是,研究团队还发现,衣原体感染阿米巴只获得了许多代谢基因后,尽管内共生体有更少的机会与其他细菌交换基因。“我们的研究结果表明,比预期更多的基因交换发生在一些披衣菌内共生体,”作者解释,“包括关键代谢基因的获得”。

我们如何看待这个结果挑战内共生体的进化。但研究人员还建议一个解决这一难题的方法:“这不是很奇怪当你想到这些披衣菌生活在环境:变形虫经常托管多个内共生体和捕食浮游细菌,所以有其他微生物增加访问基因库。此外,大多数披衣菌在不同主机之间移动,和暴露于环境变化可以解释为什么它可能是有益的对于这些内共生体保持甚至增加额外的代谢基因。”

科学家们好奇的想看看是否这个模式内共生体进化的更普遍。在任何情况下,本研究是一个重要的一步了解内共生细菌的出现和发展,其中包括人类病原体。

参考:Dharamshi我Kostlbacher年代,肖恩我,Collingro, Ettema TJG,角m基因获得便利的披衣菌共生进化。Nat Microbiol。2023;8(1):盂。doi:10.1038 / s41564 - 022 - 01284 - 9

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