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记者8日获悉,中国专家的最新研究,将真核生物起源位置定位为海姆达尔纲的姐妹类群,并推断真核细胞的起源时间约在27.2亿年前,早于地球大氧化事件。这为理解真核细胞形成机制提供重要的线索。
华东师范大学河口海岸全国重点实验室董宏坡研究员和侯立军研究员团队联合深圳大学研究团队,于北京时间5月7日深夜在国际知名期刊《自然》发表相关研究成果。
据介绍,真核生物是指由真核细胞构成的生物。认识真核细胞的形成机制对理解生命演化规律、生物多样性、疾病机制乃至地外生命探索均具有深远影响。
近年来,科学界认为,真核生物可能起源于古菌中的“阿斯加德古菌”,但其起源于哪一支类群,一直存在争议。这关乎真核生物首次出现的时间。
上述研究团队以中国红树林湿地和河口盐沼湿地为“天然实验室”,历时6年采集沉积物样本,利用计算生物学研究技术,揭示真核生物祖先可能在海姆达尔纲(Heimdallarchaeia)古菌分化之前就已经形成。
据介绍,华东师范大学团队构建了一个包含411个“阿斯加德古菌”基因组的数据集。研究团队重新选取多套标志蛋白,结合系统基因组学方法,以高置信度将真核生物定位到“阿斯加德古菌”海姆达尔纲之外,与海姆达尔纲互为姐妹。
研究团队还通过分子定年与祖先代谢重构,推断出阿斯加德古菌与真核生物的最后共同祖先(LAECA)约出现于27.2亿年前,可能是一个使用氢气作为电子供体的厌氧产乙酸古菌。
由此,中国专家的研究支持了真核生物的氢起源假说,即真核生物起源于一个依赖氢气的古菌宿主与一个产氢细菌的融合。
研究团队表示,下一步期待从滨海湿地资源库中寻找更多海姆达尔纲古菌基因组以及富集纯化出这类古菌,开展其生态功能、生理代谢特征等相关研究。