工程微生物撼動(dòng)生命之樹(shù)

根據(jù)進(jìn)化理論，數(shù)十億年前，地球上所有生命的單細(xì)胞共同祖先分裂成細(xì)菌和古細(xì)菌。現(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)基因工程設(shè)計(jì)了一種結(jié)合兩個(gè)領(lǐng)域特征的微生物，可以深入了解這一關(guān)鍵事件是如何發(fā)生的。

細(xì)菌和古細(xì)菌都是缺乏細(xì)胞核的單細(xì)胞生物，但它們具有明顯的遺傳和化學(xué)組成。例如，它們的細(xì)胞膜由兩種不同的脂肪分子組成，稱為脂質(zhì)。這些結(jié)構(gòu)域之間分裂的長(zhǎng)期假設(shè)是，它們的共同祖先的膜含有兩種脂質(zhì)，使其不穩(wěn)定并且可能滲漏 - 并且在進(jìn)化上不太有利。

荷蘭的微生物學(xué)家決定通過(guò)重建具有雜合脂質(zhì)膜的原始生物來(lái)測(cè)試這一概念。他們將古菌脂質(zhì)的基因拼接到大腸桿菌中，然后修飾生物體的新陳代謝，以促進(jìn)制造這些脂質(zhì)所需的分子的產(chǎn)生。研究人員于4月份在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊上報(bào)告說(shuō)，得到的大腸桿菌菌株的細(xì)胞膜中含有高達(dá)30%的古細(xì)菌脂質(zhì)和70%的細(xì)菌膜。

令團(tuán)隊(duì)驚訝的是，新細(xì)胞成功生長(zhǎng)，混合膜穩(wěn)定。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)的進(jìn)化和計(jì)算生物學(xué)家尤金·庫(kù)寧(Eugene Koonin)為該雜志編輯了這篇論文，他說(shuō)：“這可以將這種尺度推向古細(xì)菌與細(xì)菌分離的其他歷史原因。”

研究報(bào)告的共同作者格羅寧根大學(xué)的阿諾德·德里森說(shuō)，另一種選擇是，沒(méi)有一個(gè)共同的祖先“只是多種生命形式的混合物。”Driessen說(shuō)，更奇怪的情況是，祖先沒(méi)有膜但是“只是一種受粘土顆粒保護(hù)的湯”。

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