Ученые описали самую древнюю бактерию на Земле

Генетический код заключительного общего предка самой большой группы живых организмов на планете удалось раскрыть с помощью сложного разбора генов и белков.

Немецкие биологи составили теоретическое описание прародительницы всех бактерий, а также описали схему ее метаболизма. Итоги исследования были опубликованы в журнале Communications Biology.

Биологи из Института молекулярной эволюции Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе пять лет назад представили описание универсального всеобщего предка всех живых организмов на Земле и назвали его LUCA – Last Universal Common Ancestor.

Как полагают ученые, LUCA жил образцово 3,8 миллиарда лет назад в горячих глубоководных гидротермальных источниках. Его ископаемых остатков не сохранилось, поэтому изучение проводится лишь путем сравнения геномов.

С помощью указанного метода был определен набор из 355 генов, точно имевшихся у LUCA.

В новоиспеченном исследовании биологи описали еще одну древнюю клетку – Last Bacterial Common Ancestor (LBCA) – заключительного общего предка бактерий, которая, по их мнению, появилась около 3,5 миллиарда лет назад в той же среде, что и LUCA.

Для раскрытия генома LBCA 1089 анаэробов – бактерий, какие могут обходиться без кислорода.

Ученые намеренно не использовали аэробов, учитывая то, что бактерии могли возникнуть во времена бескислородной Земли.

Как популярно, высшие организмы передают генетический код от родителей к потомству посредством вертикальной передачи генов. В результате в геноме сохраняется вся информация о филогенетической истории.

У бактерий этот процесс выходит в виде латерального переноса генов между разными штаммами микроорганизмов, что делает невозможным использование традиционных методов для дефиниции корня в древе их эволюции.

Чтобы решить эту проблему исследователи использовали при реконструкции генома LBCA не только сами гены, но и белки. Итого были идентифицированы 146 семейств белков, присутствующих абсолютно у всех бактерий.

Выстроив биохимические связи этих белков, ученые получили утилитарны полную базовую метаболическую сеть первой бактерии. С помощью статистических методов они определили, какие из современных бактериальных групп наиболее вылиты на LBCA.

Анализ показал, что самая ранняя ветвь бактерий была похожа на современные клостридии, за которыми вытекали дельтапротеобактерии, актинобактерии и некоторые представители рода Aquifex.

Авторы работы считают, что LBCA, скорее всего, подобно клостридиям, имела конфигурацию стержня, хотя не исключен и вариант спор.

Ученые назвали животное, которое переживет всех

Новости от Корреспондент.net в Telegram. Подписывайтесь на наш канал https://t.me/korrespondentnet