stringtranslate.com

Неомура

Скопление клеток Halobacterium sp. штамм NRC-1, архей

Неомура (от древнегреческого neo- «новый» и латинского -murus «стена») — это предполагаемая клада биологической жизни , состоящая из двух доменов архей и эукариот , выдвинутая Томасом Кавальер-Смитом в 2002 году . Гипотеза о том , что и археи, и эукариоты произошли из домена бактерий , и одним из основных изменений была замена бактериальных пептидогликановых клеточных стенок другими гликопротеинами .

По состоянию на август 2017 года гипотеза неомуранов не принимается большинством научных работников; молекулярная филогения предполагает, что эукариоты наиболее тесно связаны с одной группой архей и произошли от них, а не образуют кладу со всеми архей, и что археи и бактерии являются сестринскими группами , произошедшими от LUCA .

Морфология

Неомура, рассматриваемые как клада, представляют собой очень разнообразную группу, включающую все многоклеточные виды, а также все наиболее экстремофильные виды, но все они имеют определенные молекулярные характеристики. У всех неомуранов есть гистоны, помогающие упаковывать хромосомы , и у большинства из них есть интроны . Все они используют молекулу метионин в качестве аминокислоты- инициатора синтеза белка (бактерии используют формилметионин ). Наконец, все неомуранцы используют несколько видов РНК- полимеразы , тогда как бактерии используют только один.

Филогения

Существует несколько гипотез филогенетических взаимоотношений архей и эукариот.

Трехдоменный вид

Когда Карл Везе впервые опубликовал свою трехдоменную систему в 1990 году, [2] [3] считалось, что домены Бактерии , Археи и Эукариоты были одинаково старыми и одинаково связанными на древе жизни. Однако некоторые данные начали свидетельствовать о том, что эукариоты и археи были более тесно связаны друг с другом, чем с бактериями. Эти доказательства включали широкое использование холестеринов и протеасом , которые представляют собой сложные молекулы, не встречающиеся у большинства бактерий, что привело к выводу, что корень жизни лежит между бактериями, с одной стороны, и архей и эукариот, вместе взятыми, с другой, т.е. были две основные ветви жизни после LUCA — бактерии и неомура (тогда не называвшиеся этим именем).

Сценарий «трех основных доменов» (3D) был одной из двух гипотез, которые считались правдоподобными в обзоре происхождения эукариот 2010 года. [4]

Производный вид клады

В статье 2002 года и последующих статьях Томас Кавальер-Смит и его коллеги выдвинули гипотезу о том, что Neomura представляла собой кладу, глубоко связанную с Eubacteria, с Actinomycetota в качестве ее сестринской группы. Он писал: «Эукариоты и архебактерии образуют кладу neomura и являются сестрами, о чем убедительно свидетельствуют гены, фрагментированные только у архебактерий, и многие деревья последовательностей. Это сестринство опровергает все теории о том, что эукариоты возникли в результате слияния архебактерий и α-протеобактерий, что также не могут объяснить многочисленные особенности, общие для эукариот и актинобактерий». [1]

К ним относится наличие холестерина и протеасом у Actinomycetota, а также у Neomura. Особенности этой сложности вряд ли будут развиваться более одного раза в отдельных ветвях, поэтому либо произошел горизонтальный перенос этих двух путей, либо Неомура эволюционировал из этой конкретной ветви бактериального дерева.

Просмотр двух доменов

Еще в 2010 году основным конкурентом трехдоменного сценария происхождения эукариот был сценарий «двух доменов» (2D), в котором эукариоты возникли изнутри архей. [4] Открытие основной группы внутри архей, Lokiarchaeota , с которой эукариоты генетически более сходны, чем с другими архейами, не согласуется с гипотезой Неомуры. Вместо этого это подтверждает гипотезу о том, что эукариоты возникли внутри одной группы архей: [5]

Исследование 2016 года с использованием 16 универсально консервативных рибосомальных белков подтверждает двумерную точку зрения. Его «новый взгляд на древо жизни» показывает эукариотов как небольшую группу, вложенную в археи, в частности в супертип TACK . Однако происхождение эукариот остается нерешенным, и сценарии с двумя и тремя доменами остаются жизнеспособными гипотезами. [6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ab Кавальер-Смит Т (март 2002 г.). «Фаготрофное происхождение эукариот и филогенетическая классификация простейших». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 52 (Часть 2): 297–354. дои : 10.1099/00207713-52-2-297. ПМИД  11931142.
  2. ^ Woese CR, Fox GE (ноябрь 1977 г.). «Филогенетическая структура прокариотического домена: первичные царства». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 74 (11): 5088–90. Бибкод : 1977PNAS...74.5088W. дои : 10.1073/pnas.74.11.5088 . ПМК 432104 . ПМИД  270744. 
  3. ^ Woese CR, Кандлер О, Уилис МЛ (июнь 1990 г.). «На пути к естественной системе организмов: предложение для доменов архей, бактерий и эукариев». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 87 (12): 4576–9. Бибкод : 1990PNAS...87.4576W. дои : 10.1073/pnas.87.12.4576 . ПМК 54159 . ПМИД  2112744. 
  4. ^ аб Грибальдо, Симонетта; Пул, Энтони М.; Добен, Винсент; Фортер, Патрик и Брошье-Армане, Селин (1 октября 2010 г.). «Происхождение эукариот и их связь с археями: мы в филогеномном тупике?». Обзоры природы Микробиология . 8 (10): 743–752. doi : 10.1038/nrmicro2426. PMID  20844558. S2CID  12111029.
  5. ^ Лопес-Гарсия, Purificación и Морейра, Дэвид (2015). «Открытые вопросы происхождения эукариот». Тенденции экологии и эволюции . 30 (11): 697–708. дои : 10.1016/j.tree.2015.09.005. ПМК 4640172 . ПМИД  26455774. 
  6. ^ Обнимаю, Лаура А.; Бейкер, Бретт Дж.; Анантараман, Картик; Браун, Кристофер Т.; Пробст, Александр Дж.; Кастель, Синди Дж.; Баттерфилд, Кристина Н.; Хернсдорф, Алекс В.; Амано, Юки; Исе, Котаро; Сузуки, Йохей; Дудек, Наташа; Релман, Дэвид А.; Финстад, Кари М.; Амундсон, Рональд; Томас, Брайан К. и Банфилд, Джиллиан Ф. (11 апреля 2016 г.). «Новый взгляд на древо жизни». Природная микробиология . 1 (5): 16048. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.48 . ПМИД  27572647.

дальнейшее чтение