細菌の生命の樹を根付かせる

クイーンズランド大学の研究者をフィーチャーした新しい研究のおかげで、科学者は初期の細菌の進化をよりよく理解するようになりました。

細菌は、XNUMX億年以上前に生きていた共通の祖先から進化したと考えられている単細胞生物の非常に多様なドメインを構成しています。

UQの化学分子生物科学部のオーストラリアエコゲノミクスセンターのPhilHugenholtz教授は、最後の共通の祖先の性質を明らかにする細菌の木の根は合意されていないと述べました。

「このバクテリアの生命の木の根については大きな議論があり、実際、バクテリアの進化を木として説明すべきかどうかについては異議が唱えられています」とHugenholtz教授は述べています。

「これは主に、遺伝子が親から子孫に「垂直に」共有されるだけでなく、遠くの家族の間で「水平に」共有されるためです。

「私たちは皆、両親から特定の特徴を継承していますが、家族のバーベキューに行き、突然あなたのXNUMX番目のいとこの赤い髪を継承することを想像してみてください。

「不可解に聞こえるかもしれませんが、バクテリアは集団間で遺伝子を水平方向に非常に簡単に転送および再構成できるため、バクテリアの世界ではまさにそれが起こります。

「これはバクテリアにとっては有用かもしれませんが、バクテリアの進化を再構築することは困難です。」

バクテリアの世界では、多くの研究者が「生命の木」の概念を窓の外に投げ出し、遺伝子の水平方向の動きを反映するネットワークに置き換えることを提案しています。

「しかし、垂直遺伝子伝達と水平遺伝子伝達を統合することにより、細菌遺伝子はほとんどの時間、平均してXNUMX分のXNUMXの時間で垂直に移動することがわかりました。これは、樹木が依然として細菌の進化を適切に表現していることを示唆しています」とHugenholtz教授は述べています。

「分析により、木の根は、細胞膜がXNUMXつあるものとXNUMXつあるもののXNUMXつのスーパーグループの間にあることが明らかになりました。

「彼らの共通の祖先はすでに複雑で、XNUMXつの膜、泳ぐ能力、その環境を感知する能力、そしてウイルスから身を守る能力があると予測されていました。」

ブリストル大学のトム・ウィリアムズ博士は、この事実が別の大きな問題につながったと述べました。

「すべての生きている細菌の共通の祖先がすでにXNUMXつの膜を持っていたことを考えると、単一膜細胞が二重膜細胞からどのように進化したか、そしてこれがXNUMX回または複数回発生したかどうかを理解する必要があります」とWilliams博士は述べた。

「私たちは、垂直遺伝子伝達と水平遺伝子伝達を統合するための私たちのアプローチが、進化生物学におけるこれらおよび他の多くの未解決の質問に答えると信じています。」

この研究は、UQ、英国のブリストル大学、ハンガリーのEötvösLoránd大学、オランダのNIOZの共同研究であり、Science（DOI：10.1126 / science.abe5011）に掲載されています。

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