Биологи составили метаболический портрет последнего общего бактериального предка
Ученые восстановили метаболический портрет последнего общего бактериального предка – группы бактерий, от которой, предположительно, позже произошли все бактерии на Земле. Древняя бактерия была автотрофом и обладала формой бациллы (палочки). Среди современных бактерий самым близким родственником предковой формы исследователи назвали класс Clostridia. Результаты анализа опубликованы в Communications Biology.
Среди всех клеток на Земле бактерии не только самые распространенные, но и самые разнообразные с точки зрения физиологии и метаболизма. Бактерии считаются самыми древними клеточными существами. Изотопные следы позволяют отследить автотрофов до 3,9 миллиарда лет назад. Основываясь на универсальности генетического кода, хиральности аминокислот и общих свойства метаболизма, ученые предполагают, что когда-то существовал последний универсальный общий предок – популяция организмов, которая затем разделилась на археи и бактерии. В свою очередь, у всех архей и всех бактерий было по своему общему предку.
Благодаря филогенетическим реконструкциям известно, что универсальный общий предок был термофильным анаэробом. И филогеномика, и геологические исследования указывают, что последний общий предок архей, в свою очередь, был метаногеном (организмом, который образует метан как побочный продукт метаболизма) или подобным ему анаэробным автотрофом. Предок архей фиксировал углерод через путь Вуда-Льюнгдаля (восстановительный Ацетил-Коа путь). Однако про общего бактериального предка почти ничего не известно. Скорее всего, он был анаэробом, потому что кислород появился позже него в земной атмосфере как продукт метаболизма цианобактерий. Однако горизонтальный перенос генов, который позволяет бактериям обмениваться наследственной информацией друг с другом, сильно затрудняет подробную реконструкцию образа бактериального предка: его потомки обменивались генами на протяжении четырех миллиардов лет.