以神命名的小管蛋白可能是单细胞生物和人类细



  日本名古屋大学的一组研究人员可能发现了细菌细胞与动植物细胞(包括人类细胞)之间缺失的联系。他们把它命名为奥丁小管蛋白。

  输卵管蛋白的起源对于了解真核发生过程至关重要,真核发生是动植物细胞与细菌分离的点。在动植物细胞中,微管蛋白形成微管,这对它们的内部组织至关重要。Tubulin支持细胞,使其结构、形状和内部组织。由于这对细胞至关重要,因此发现小管蛋白的起源将是了解动物和植物中发现的复杂细胞如何与单个细菌细胞分离的一个显著步骤。

  Asgard古菌超门的始祖鸟对这项研究至关重要,因为科学家认为它们是相对于动植物细胞最近的单细胞。虽然这些微小的单细胞生物看起来像细菌,但它们在遗传构成和细胞结构上有所不同。因此,作为细菌和动物/植物细胞之间的中间体,科学家经常使用它们来了解动物/植物细胞特征的进化。

  在发表在《科学进步》上的一项研究中,由名古屋大学科学研究生院生物科学系副教授Akihiro Narita领导的一个小组与冈山大学东京理工学院和地球生命科学研究所合作,使用X射线调查了古宙Odinarchaeota的管蛋白,其名称来自北欧神话中的神Odin。

  它的灯丝结构令人惊讶。直径为100纳米,比真核生物的微管宽得多,”成田解释道。建筑也是独一无二的。分子聚合成弧形,然后组装成类似链球的线圈。我们可以将这种线圈结构视为FtsZ(一种也聚合成环的细菌微管蛋白同源物)与植物和动物细胞中发现的微管蛋白之间的进化中间体。'

  成田教授的团队还解释了小管蛋白是如何进化的。他们假设它在植物/动物细胞起源之前就出现了。在真核发生期间,大小不断扩大的染色体的分离和细胞大小的扩大可能需要开发更硬的管子来导航不断扩大的细胞距离和/或有效载荷。这可能产生了进化压力,鼓励从柔性类型转向微管中看到的更硬的平行原状图案。

  成田教授对他们的发现的影响感到兴奋。他说:“我们认为微管很可能是进化过程的中间体。这一发现揭示了包括我们在内的真核生物是如何诞生的一部分。”

  资金由日本JST CREST(赠款编号JPMJCR19S5)、日本科学促进会(赠款编号JP20H00476)、摩尔-西蒙斯真核细胞起源项目(赠款编号GBMF9743)以及ELSI-First逻辑天体生物学捐赠计划提供。

  




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