复杂的生命起源

本周新的性质研究提供了最有力的证据,这描述的一个新的archaeon -北极深海热液喷口附近发现与古细菌和真核生物的遗传特性。

“最令人惊讶的时刻是当我们几个星期到这个项目中,在看我们第一数据集从排序检索中心”资深作者乌普萨拉大学微生物学家Thijs Ettema告诉生物科学技术。“我们开始发现这些“eukaryotic-type”在这些热点基因序列。我们很快意识到这是一个非常大的和重要的发现,或某种奇怪的人工制品。后做一系列的检查,以确保我们可以排除后者,我们是肯定的:我们发现一个archaeon共享几个基因与真核生物独特。当这个archaeon晚些时候,我们叫Lokiarchaeon,结果形成一个sistergroup与真核生物在生命之树,我们欣喜若狂!”

直到最近几年,它已被认为生活在基地由三个不同的分支,所有的欢呼,分别从一个未知的单一祖先:arachael和细菌细胞,简单细胞缺乏核,和复杂的真核细胞含有核,骨骼,细胞器。three-tree系统是伊利诺伊大学的微生物学家卡尔伍斯提出的,他还说第三个分支热点部门1977年树。

但是大约在同一时间,1967年的一篇论文由马萨诸塞大学生物学家林恩·马古利斯开始。不寻常的提出,人类的细胞线粒体、临界能量包,实际上是细菌,曾经被其他细胞吞噬。基因分析的支持,除了其他遗传数据寻找相似性分支的生活,导致了三个分支怀疑彼此独立的上升。

Lokiarchaea乌普萨拉团队的新发现,具有许多独特的真核和热点的品质,提供同伴评论Embley所谓“壮观”的证据表明,上述独立进化可能确实不应该发生的。

相反,混乱、复杂的真核生物,就像我们可能出现的二十亿岁的海的宁静,简单的生命形式由于古生菌的不寻常的吞噬细菌,形成生物充斥着新的可能性。

新论文确定了“古形式更密切相关的假设的古细菌祖先真核生物比其他任何目前已知群古生菌,“Koonin说。“这些发现赢得的真核生物的起源在古细菌多样性,并指向特定的古细菌属于真核生物的进化树的一部分。”

同样重要的是,Koonin继续,集团的发现,”Lokiarchaeota结合许多“eukaryotic-like”特性,发现了以前分散在不同的古细菌基因组。特别是,他们编码组件的肌动蛋白细胞骨架,ESCRT-III系统膜重构,和泛素系统。总的来说,这些发现让人进化的场景,在该场景中,从一个archaeon真核生物进化与一个复杂的细胞组织,可能是吞噬细菌的能力。”

Embley说,澄清我们的线粒体的起源而言,“新古生菌似乎潜在的内吞作用和/或吞噬作用(细胞和/或合并摄入)。这可能允许他们从环境中吸收材料。在一些版本的内共生理论,线粒体内共生体的主机使用吞噬吞噬细菌,成为了内共生体,最终线粒体。”

另一方面,他指出:“没有遗传证据的新论文,新古生菌包含任何来自线粒体内共生体的基因,所以它们不会出现线粒体。”,但新发现的生物的actin-like蛋白质可能仅仅表明,他说,真核生物进化吞噬之前获得线粒体。

并研究小组证明我们是Lokiarchaea-like后裔的生物?“我认为,系统发育分析仔细完成,使用最先进的方法,“Embley说。“这是很难正确推断事件可能发生在约二十亿年前。但总的来说,树的组合,和增强eukaryotic-like蛋白质的数量,相当令人信服的Lokiarchaea和真核生物之间的密切关系。我相信新的数据将受到密切监督和分析社区一旦出版,树的健壮性和真核生物的位置,将仔细测试,作为这一进程的一部分。”