Описана первая бактерия Земли

Германия

• Жизнь

Биологи из Германии поняли, какой была первая клетка-прародительница всех бактерий и разобрались в ее обмене веществ. Работа опубликована в издании Communications Biology. Несколько лет назад специалисты из Института молекулярной эволюции Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе во главе с его директором Уильямом Мартином (William Martin) описали универсального общего предка всех без исключения живых организмов на планете, назвав его LUCA — Last Universal Common Ancestor. Он обитал около 3,8 миллиардов лет назад в горячих источниках в глубинах Мирового океана. Поскольку ясно, что ископаемых останков его нет, изучение шло чисто генетическими методами. В общей сложности нашлось 355 генов, которые наверняка были у LUCA.

Теперь исследователи восстановили еще одну древнюю клетку, от которой пошли все бактерии. Ей присвоили имя Last Bacterial Common Ancestor (LBCA). Как полагают исследователи, LBCA жил 3,5 миллиарда лет назад в тех же условиях, что и LUCA. Чтобы получить генетический код организма, Уильям Мартин и его коллеги из Университета Генриха Гейне изучили ДНК свыше тысячи бактерий-анаэробов, так как на Земле в то время кислорода не было, а значит нет смысла изучать геномы видов микроорганизмов, использующих кислород.

Однако бактерии, помимо обычной вертикальной передачи генов от родителей к потомству, используют еще и латеральный перенос генов между разными штаммами. Потому специалистам пришлось повозиться. В конечном счете при воссоздании генома LBCA исследователи использовали не только гены, но и белки. Было выделено 146 семейств белков, которые есть у всех без исключения бактерий. Воспроизведя их биохимические связи, специалисты получили схему обмена веществ первой бактерии.

Как рассказал Фернандо Триа, занимавшийся методами обработки информации, первые бактерии напоминали современных клостридий, за которыми следовали дельтапротеобактерии, актинобактерии и некоторые представители рода Aquifex. Они могли иметь форму стержней, а может и спор. Последняя помогла бы им выживать в непростых условиях ранней Земли.

Вера Максимова, 06.04.2021 18:22