地球上所有生命的普遍祖先只活了一半

日期:2017-11-18 04:47:49 作者:翁径 阅读:

NOAA海洋勘探办公室; Bob Embley博士,NOAA PMEL,首席科学家Michael Le Page想找到一些古老的化石吗抓自己我们细胞中的许多基因在数十亿年前进化,其中一些可以追溯到所有生命的最后共同祖先现在我们已经了解了祖先是什么样的以及生活在哪里的最佳图片,这要归功于一项研究,该研究确定了它可能拥有的355个基因德国杜塞尔多夫大学(University of Dusseldorf)的威廉·马丁(William Martin)说,“我们发现这一点与我们一样多,这让我们感到震惊”这一发现支持了这样一种观点,即最后一个普遍的共同祖先(LUCA)潜伏在热液喷口中,那里富含氢气,二氧化碳和矿物质的热水从海底涌出 “这是关于热液喷口理论的观点,”马丁说他将LUCA描述为半衰期,因为它可能依赖于通风口中的非生物反应来生产它所需的许多化学物质 LUCA出现在大约38亿年前,产生了两种简单的细胞:细菌和古细菌(见下图)通过寻找几乎所有生活在今天的细胞共有的基因,以前的研究已经确定了几乎肯定存在于LUCA中的大约100个基因这告诉我们LUCA与现代细胞有什么共同点,但我们真正想知道的是它与众不同,Martin说因此,他的小组分析了1800个细菌和130个古细菌的基因组,以找到最古老但不一定共享的基因他们发现的355包括一些通用基因,例如一些参与阅读遗传密码的基因但其他人指出一种非常独特的生活方式几乎所有活细胞的一个特征是它们将离子泵送穿过膜以产生电化学梯度,然后使用该梯度来制造富含能量的分子ATP马丁的研究结果表明,LUCA无法产生这样的梯度,但可以利用现有的梯度来制造ATP这与第一次生命从通风水和海水之间的自然梯度获得能量的想法完美契合,因此被这些通风口所束缚只有到了后来才能产生渐变的能力,让生命至少在两个场合脱离通风口 - 一个产生第一个古细菌,另一个产生细菌 LUCA似乎也有一个“旋转门”蛋白的基因,可以在这个梯度上交换钠离子和氢离子伦敦大学学院的马丁和尼克莱恩早期的研究表明,这种蛋白质对于利用通风口的自然梯度绝对至关重要马丁没有找到的一件事是参与制造氨基酸的基因,氨基酸是蛋白质的基本组成部分他说,LUCA可能依赖于在通风口自发产生的氨基酸研究早期生命进化的斯托尔斯大学康涅狄格大学的彼得戈加滕认为马丁的方法是合理的 “大多数已鉴定的基因都是存在于LUCA中的良好候选者,”他说但很难分辨出真正古老的基因和那些仅仅因为细菌和古细菌交换它们而显得古老的基因马丁的团队忽视了这些交换的基因,并且在此过程中可能省略了LUCA所拥有的一些基因,可能包括那些用于氨基酸合成的基因关于生命如何首次出现有许多相互竞争的想法,但热液喷口理论甚至在新发现之前就是主要的竞争者,因为它提供了一个详细的场景,解释了许多生命的关键特征但是看起来似乎有道理,马丁说,永远不可能证明这是对的期刊参考文献:Nature Microbiology,DOI:10.1038 / nmicrobiol.2016.116阅读更多:寻找LUCA - 所有生命的母亲;终极家谱:追寻所有生命中最古老的祖先;认识你的制造者:寻找所有生命的祖先更多关于这些主题: