在數(shù)百萬年的高等生命形式的發(fā)展過程中，發(fā)展中始終存在重大而相對突然的飛躍。因此，生物體開發(fā)了新技能并征服了其他棲息地。在這個過程中，他們部分地從他們的前身有機體中采用了這些能力：例如，植物的質(zhì)體，光合作用發(fā)生的地方，最初是自主的單細胞生物。

藍細菌向這種細胞器的發(fā)育轉(zhuǎn)化 - 內(nèi)共生，為植物細胞提供了光合作用的能力，從而提供了從太陽光產(chǎn)生能量的能力。顯然，同樣重要的植物和高等生物的共同特征也得到了發(fā)展：基爾大學(CAU)通用微生物研究所和以色列魏茨曼科學研究所的國際研究小組發(fā)現(xiàn)了氧化還原法規(guī)的證據(jù)。在植物代謝中起源于兩個連續(xù)的質(zhì)體內(nèi)共生事件。由基爾卓越集群“未來海洋”資助的工作成果最近由國際研究團隊在“自然植物”雜志上發(fā)表。

質(zhì)體的發(fā)展在植物的進化中具有根本重要性。從全球的角度來看，質(zhì)體也促進了所謂的初級生產(chǎn)，從而為地球上的所有生命提供了氧氣和營養(yǎng)基礎。在某種程度上，細胞通過光合作用為新獲得的能量生產(chǎn)優(yōu)勢付出了進化代價。它必須對高反應性和潛在有害的副產(chǎn)物 - 自由基的形成作出反應。有趣的是，細胞已經(jīng)進化出了感知自由基水平的能力，并利用這種信息通過一種獨特的控制機制 - 氧化還原調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)其代謝活動。由于氧氣特別傾向于產(chǎn)生自由基分子，因此氧化還原調(diào)節(jié)因地球過去的氧氣可用性更高而變得重要 - 一段時間，這與多細胞生命形式的基本發(fā)展跨越有關(guān)。為了研究氧化還原調(diào)節(jié)的進化起源，基爾大學基因組微生物學工作組的研究員ChristianWöhle博士將硅藻三角褐指藻的氧化還原調(diào)節(jié)蛋白網(wǎng)絡與其他各種門的生物體進行了比較。作為一種進化上非常簡單的生命形式，硅藻已經(jīng)具有更高度發(fā)達的生物的特征;像植物一樣，它能夠進行光合作用。通過這種方式，該模型生物可以得出更高級的植物和動物的結(jié)論基爾大學基因組微生物學工作組的研究助理將硅藻三角褐指藻的氧化還原調(diào)節(jié)蛋白網(wǎng)絡與其他各種門的生物體進行了比較。作為一種進化上非常簡單的生命形式，硅藻已經(jīng)具有更高度發(fā)達的生物的特征;像植物一樣，它能夠進行光合作用。通過這種方式，該模型生物可以得出更高級的植物和動物的結(jié)論基爾大學基因組微生物學工作組的研究助理將硅藻三角褐指藻的氧化還原調(diào)節(jié)蛋白網(wǎng)絡與其他各種門的生物體進行了比較。作為一種進化上非常簡單的生命形式，硅藻已經(jīng)具有更高度發(fā)達的生物的特征;像植物一樣，它能夠進行光合作用。通過這種方式，該模型生物可以得出更高級的植物和動物的結(jié)論要繪制的生命形式。

基爾的研究人員與他們的國際同事一起認識到，高生物體氧化還原調(diào)節(jié)的發(fā)展與多階段質(zhì)體內(nèi)共生過程相吻合。與不同前體生物的蛋白質(zhì)序列的比較表明，在硅藻的前體中，在第一質(zhì)體被吸收的同時，氧化還原調(diào)節(jié)蛋白的發(fā)生突然增加。氧化還原敏感蛋白質(zhì)如果與自由基接觸則會改變其生化特性。以這種方式，它們允許生物體根據(jù)不斷變化的環(huán)境條件調(diào)節(jié)其新陳代謝。“我們能夠觀察到蛋白質(zhì)，

硅藻獲得氧化還原調(diào)節(jié)能力的機制在于遺傳信息從隨后獲得的質(zhì)體轉(zhuǎn)變到接受生物的基因組中?？茖W家們發(fā)現(xiàn)，參與氧化還原調(diào)節(jié)的基因中有一半以上來自單細胞生物，在這種情況下是藍細菌。這一觀察結(jié)果支持了研究團隊的理論，即細胞通過內(nèi)共生基因轉(zhuǎn)移進行氧化還原調(diào)節(jié)的能力，從而為高等植物的發(fā)育奠定了基礎。“我們的研究結(jié)果可以深入了解生命對光合能量產(chǎn)生的進化適應性以及由此產(chǎn)生的擴展調(diào)節(jié)植物細胞的機制。它們幫助我們更好地了解不同生物對其生活條件的長期變化的反應，“總結(jié)了基爾大學基因組微生物學工作組負責人，基爾進化中心成員Tal Dagan教授的總結(jié)。 (KEC)。