Древние предки эукариот научились дышать кислородом до симбиоза с бактериями
Ученые из Техасского университета в Остине представили исследование, которое проливает свет на происхождение сложной жизни. Согласно общепринятой теории, эукариоты — растения, животные и грибы — возникли в результате объединения двух разных микроорганизмов. Оставался вопрос: как они встретились, если один требовал кислород, а другой считался обитателем бескислородной среды?
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что археи Asgard, близкие родственники предков эукариот, могли переносить и даже использовать кислород. Ранее считалось, что все Asgard живут только в анаэробных глубинах океана. «Археи Asgard, наиболее близкие к эукариотам, обитают в кислородных средах, например в мелководных прибрежных отложениях, и обладают метаболическими путями, использующими кислород. Вероятно, наш эукариотический предок тоже имел такие процессы», — пояснил профессор морских наук Бретт Бейкер.
Открытие согласуется с геологическими данными о Великом кислородном событии, когда уровень кислорода в атмосфере резко вырос около 1,7 миллиарда лет назад. Вскоре после этого в летописи окаменелостей появляются первые эукариоты.
Исследователи проанализировали более 13 000 новых микробных геномов, почти удвоив известное разнообразие архей Asgard. Особое внимание уделялось Heimdallarchaeia, группе, наиболее близкой к эукариотам. С помощью искусственного интеллекта AlphaFold2 ученые сравнили структуры их белков, участвующих в кислородном метаболизме, с белками эукариот и обнаружили значительное сходство.
Результаты подтверждают гипотезу о том, что симбиоз между археей Asgard и альфа-протеобактерией, приведший к появлению митохондрий и сложной жизни, происходил в кислородной среде. Использование современных технологий, таких как массовое секвенирование и ИИ-анализ белков, позволило исследователям проверить фундаментальные идеи о происхождении жизни на Земле и выявить «кислородолюбивых» предков эукариот.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что археи Asgard, близкие родственники предков эукариот, могли переносить и даже использовать кислород. Ранее считалось, что все Asgard живут только в анаэробных глубинах океана. «Археи Asgard, наиболее близкие к эукариотам, обитают в кислородных средах, например в мелководных прибрежных отложениях, и обладают метаболическими путями, использующими кислород. Вероятно, наш эукариотический предок тоже имел такие процессы», — пояснил профессор морских наук Бретт Бейкер.
Открытие согласуется с геологическими данными о Великом кислородном событии, когда уровень кислорода в атмосфере резко вырос около 1,7 миллиарда лет назад. Вскоре после этого в летописи окаменелостей появляются первые эукариоты.
Исследователи проанализировали более 13 000 новых микробных геномов, почти удвоив известное разнообразие архей Asgard. Особое внимание уделялось Heimdallarchaeia, группе, наиболее близкой к эукариотам. С помощью искусственного интеллекта AlphaFold2 ученые сравнили структуры их белков, участвующих в кислородном метаболизме, с белками эукариот и обнаружили значительное сходство.
Результаты подтверждают гипотезу о том, что симбиоз между археей Asgard и альфа-протеобактерией, приведший к появлению митохондрий и сложной жизни, происходил в кислородной среде. Использование современных технологий, таких как массовое секвенирование и ИИ-анализ белков, позволило исследователям проверить фундаментальные идеи о происхождении жизни на Земле и выявить «кислородолюбивых» предков эукариот.
Читайте также:
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
.jpg)
