科技日报北京6月14日电(记者张梦然)一项发表于最新一期《自然》杂志的研究,颠覆了关于复杂细胞起源的传统认知。西班牙巴塞罗那生物医学研究所和巴塞罗那超级计算中心联合团队发现,动物、植物、真菌等所有真核细胞的共同祖先,并非仅源于一次简单的共生事件,而是源于一个长达数百万年、涉及多种微生物的“渐进联盟”的作用。团队认为,这项研究等于在回答一个根本性问题:生物是什么以及从哪里来。
图片来源:AI生成长期以来,学界普遍认为真核细胞诞生的关键转折点是某个古菌吞噬了一种细菌,后者演变为线粒体,从而催生了细胞的复杂性。但新研究认为,故事的主角不止两个,还有其他细菌群体甚至巨型病毒都参与了这场古老的“基因合作”。
由于真核生物起源于约20亿年前的微观世界,但缺乏直接化石证据。于是研究团队采用了一种“计算分子考古学”的方法。他们借助超算的强大算力,分析了海量公共基因组数据,首先重构了所有真核生物最后共同祖先的基因和蛋白质家族,再将其与数万个细菌、古菌和病毒基因组进行比对,追溯其进化源头。
经过5年多的建模与分析,团队捕捉到了极其微弱的进化信号。除了已知的线粒体祖先细菌外,研究还识别出两个尤为重要的细菌贡献者:黏细菌和浮霉菌。前者与脂质代谢和细胞膜功能相关,后者则以拥有类似真核细胞的内部区室结构而闻名。分析表明,这些贡献并非同时发生:浮霉菌的信号更为古老,而黏细菌和线粒体祖先的信号则更接近现代。
这一发现描绘了一幅不同于以往的图景:真核细胞的祖先生活在富含微生物群落的生态系统中,例如分层共存的微生物席。在这些环境中,不同微生物之间频繁发生基因交换,使得早期真核细胞随时间推移逐步获得了新的生物学能力。
研究中最令人意外的发现是巨型病毒的参与。这类病毒的基因组远超普通病毒,通常感染单细胞真核生物。数据显示,真核生物早期进化中整合的部分基因,似乎源自这些巨型病毒。它们可能充当了同一生态系统中不同微生物间遗传物质的运输载体,从而促进了真核基因组的组装。
科技日报北京12月18日电 (记者刘霞)据美国趣味科学网站17日报道,美国科学家近日利用水下扬声器与一头名叫吐温的座头鲸 12月16日,首届多尺度材料计算模拟国际研讨会在北京召开,来自国内外100多位专家学者共同探讨材料计算领域的研究成果和 教育、科技、人才三者相互促进、相辅相成。如何构建符合人才成长规律的教育评价机制,让更多优秀的科技人才脱颖而出?如何 如果说起这两年印度蹿升最猛的高校,那无疑应包括萨维塔医学和技术科学研究所(SIMATS)。 其所属牙科学院以一己之力,累计发表 近日,记者从北京大学获悉,为进一步服务国家战略,充分凝聚学科优势力量,加强临床医学学科顶层设计以及医教研统筹力量,推动世 记者1月2日从中国科学院昆明植物研究所获悉,近期高黎贡山国家级自然保护区怒江管护局、贡山管护分局联合该所组成的考察 。本文链接:复杂细胞源于微生物“渐进联盟”http://www.sushuapos.com/show-11-35387-0.html
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