原核生物中的氧化适应意味着在皇冠组Cyanobacteria之前进行了氧化光合作用

科学领域:

• 进化生物学是进化的生物学.
• 长生生物进化 长生生物进化
• 生物化学 生物化学

背景情况:

• Prokaryotes 从无氧代谢转变为有氧代谢,适应氧化应激.
• 甲基生物,古老的生命形式,表现出各种适应性,其中II类甲基生物耐受有限的氧气.
• 蓝藻细菌进化了氧化光合作用,推动了地球的大氧化事件,但它们与早期氧化应激适应的联系尚不清楚.

研究的目的:

• 研究 prokaryotes 中氧化应激耐受性的进化时间表.
• 确定II类甲原体,蓝藻细菌和氧化光合作用的起源之间的关系.
• 探索古老的生物氧化存在的证据,这些证据早于皇冠群的蓝藻细菌.

主要方法:

• 染色体 (SMC) 蛋白质基因的结构维护的家族遗传学分析.
• 比较基因组学来追踪水平基因转移事件.
• 对 prokaryotic 代谢适应的进化时间线的重建.

主要成果:

• 从II类甲基生物转移到早期的蓝藻细菌的SMC蛋白基因的横向基因转移发生在II类甲基生物进化氧耐受之后.
• Prokaryotic 基因表现出氧化应激耐受机制,这在现存的蓝藻细菌出现之前就已经出现了.
• 有证据表明,生物氧化存在于皇冠组蓝藻细菌出现之前.

结论:

• 现存的蓝藻细菌的起源是在耐氧II类甲基生物的进化之后的.
• 蓝菌前的氧化适应意味着更早的,可能已经灭绝的,有氧光.
• 这些古老的有氧生物很可能在古老的古老时代促进了 prokaryotes 中广泛的氧化适应和基因分散.