Не умирай
Неомура (от древнегреческого neo- «новый» и латинского -murus «стена») — предполагаемая клада биологической жизни, состоящая из двух доменов архей и эукариот , выдвинутая Томасом Кавальер-Смитом в 2002 году. [1] Его название отражает гипотезу 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 г. [update], неомуранская гипотеза 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
[ редактировать ]Неомура, рассматриваемая как клада, представляет 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 -инициатора в качестве аминокислоты синтеза белка (бактерии используют формилметионин ). Наконец, все неомуранцы используют несколько видов РНК- полимеразы , тогда как бактерии используют только один.
Филогения
[ редактировать ]Существует несколько гипотез филогенетических взаимоотношений архей и эукариот.
Трехдоменный вид
[ редактировать ]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 родственными 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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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 из одной группы архей: [5]
| Архея |
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]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Кавалер-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 .
- ^ 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 .
- ^ Вёзе Ч.Р., Кандлер О., Уилис М.Л. (июнь 1990 г.). «На пути к естественной системе организмов: предложение по доменам 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 .
- ^ Jump up to: а б Грибальдо, Симонетта; Пул, Энтони М.; Добен, Винсент; Фортер, Патрик и Брошье-Армане, Селин (01 октября 2010 г.). «Происхождение эукариот и их связь с археями: мы в филогеномном тупике?». Обзоры природы Микробиология . 8 (10): 743–752. дои : 10.1038/nrmicro2426 . ПМИД 20844558 . S2CID 12111029 .
- ^ 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 .
- ^ 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
[ редактировать ]
- Кавалер-Смит Т. (1987). «Происхождение эукариотических и архебактериальных клеток». Энн. Н-Й акад. Наука . 503 : 17–54. дои : 10.1111/j.1749-6632.1987.tb40596.x . ПМИД 3113314 . S2CID 38405158 .
- Кавалер-Смит Т. (январь 2002 г.). «Неомуранское происхождение архебактерий, негибактериальный корень универсального дерева и бактериальная мегаклассификация» . Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 52 (Часть 1): 7–76. дои : 10.1099/00207713-52-1-7 . ПМИД 11837318 .
- Кавалер-Смит Т. (2006). «Укоренение древа жизни посредством анализа переходов» . Биол. Прямой . 1:19 . дои : 10.1186/1745-6150-1-19 . ПМК 1586193 . ПМИД 16834776 .
- Скопхаммер Р.Г., Сервин Дж.А., Гербольд К.В., Лейк Дж.А. (август 2007 г.). «Доказательства наличия грамположительного эубактериального корня древа жизни» . Мол. Биол. Эвол . 24 (8): 1761–8. дои : 10.1093/molbev/msm096 . ПМИД 17513883 .
- Кокс, CJ; Фостер, П.Г.; Хирт, Р.П.; Харрис, СР; Эмбли, ТМ (10 декабря 2008 г.). «Архебактериальное происхождение эукариотов» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 105 (51): 20356–20361. дои : 10.1073/pnas.0810647105 . ПМЦ 2629343 . ПМИД 19073919 .
- Кавальер-Смит, Т. (2 сентября 2014 г.). «Неомуранская революция и фаготрофное происхождение эукариот и ресничек в свете внутриклеточной коэволюции и пересмотренного древа жизни» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 6 (9): а016006. doi : 10.1101/cshperspect.a016006 . ПМК 4142966 . ПМИД 25183828 .