新的蓝藻物种凸显早期生命


胰腺炎杆菌,一种新发现的蓝藻属性,可以帮助研究人员研究含氧光合作用的曙光。信用法Fay-Wei Li

蓝藻是地球上无名的生活英雄之一。他们首先演变为24亿年前进行光合作用,将氧气泵入大气中 - 一种称为大氧合事件的时期 - 这使得多细胞寿命形式的演变。

由BTI教师担任Fay-Wei Li领导,研究人员已经发现了一种新的蓝色细胞,青春痘胰岛素,这可能有助于照亮光合作用如何发展,以创造我们所知道的世界。这项工作于5月13日在当前的生物学上发表。

“我们从没想过要发现新物种,”李说。“这完全是一场意外。”

他的实验室正在研究一个项目,将蓝藻从犀鸟植物隔离,并注意到巴拿马雨林的样本中的一些奇怪。研究人员测序了蓝藻的DNA,发现它属于称为GLoeobacteria的组,这是极少数的。

“在此发现之前,只有两种Groeobacteria被隔离,”李说。“北极和南极地区还有第三组未培养物种,但没有人知道该群体中有多少种物种。”

Gloeobacteria在20亿年前的更常见的Phycobacteria中分歧。两组有很多差异,A.Panamensis每次分享一些特征。

类似于其他GLoeobacteria,新物种缺乏囊体 - 膜结合隔室,即光合作用植物和植物中光合作用的光依赖性反应的部位。

“现在我们可以相当肯定,类囊体是在藻细菌中进化而来的,”李说。

另一方面,a. panamensis制造类胡萝卜素——一组有助于保护生物体免受阳光伤害的化合物——以一种类似于藻细菌和植物的方式,但不同于其他Gloeobacteria。

“这些结果表明,这种特殊的类胡萝卜素生物合成途径在所有蓝藻的祖先中演变,然后在一些眼细菌中丢失,”李说。

李说,其中一个更有趣的发现是A.Panamensis非常少的基因编码蛋白质进行依赖性反应。研究人员发现,新物种仍然可以进行光合作用,但非常缓慢,这可能对合成生物学家感兴趣。

“如果你想用最少的必要组件建造一套完整的光合作用机械,那么这个物种可以告知如何做到这一点,”李说。“Anthocerotibacter具有最小的光系统亚基,但它仍然是功能。”

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李也是康奈尔大学植物生物学教授的辅助助理教授。本文的共同作者包括来自加拿大的台北国立台湾大学的研究人员和加拿大的拉瓦尔大学。

这项研究部分由美国国家科学基金会资助。DEB1831428)。

引文:Nasim Rahmatpour, Duncan A. Hauser, Jessica M. Nelson, Pa Yu Chen, Juan Carlos Villarreal A., Ming-Yang Ho, faywei Li, A novel class -less isolate fills the evolution of Cyanobacteria . Current Biology, 2021, doi: 10.1016/j.cub.2021.04.042。

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