研究發現放射菌為進化樹最基底的成員

【研究發現放射菌為進化樹最基底的成員】

研究發現放射菌為進化樹最基底的成員

放射菌
自達爾文出版《物種起源》以來 , 科學家就一直在努力尋找所有現生物種的共同祖先,來自古生物學、生物化學和基因學的不同研究分別得出了不同的進化樹 。來自紐約大學布法羅分校的研究者聯合當地的一些高中生,共同發展了一種在巨量已知基因組序列中搜索,并對比不同生物界中相似蛋白質的方法 。利用對比結果可以定量分析不同物種之間的進化親緣度,最終,研究者辨別出放射菌(一類簡單的膜狀細菌,包括許多普遍存在的土壤及水生細菌)為進化樹最基底的成員 。研究者將會在7月28日至8月1日波士頓舉行的美國結晶學會的年會上公布這一發現 。
現在的“基因銀行”信息量巨大,包含了來自6000多個物種的約60萬種基因組,但是其中的許多基因序列以及它們譯制的蛋白質卻并沒有被系統地鑒定出來 。許多結構相似、作用相同的蛋白質卻被誤鑒定為不同的種類,物理化學家William Duax說,我們研究的第一個挑戰就是要選取同類來進行對比 。Duax和他的團隊找到了多種方法從“基因銀行”中找出相同種類的蛋白質,他們集中精力對核糖體所含的蛋白質進行了重點研究 。核糖體蛋白質是鑒定最為精確的蛋白質,并且由于它位于細胞質內,不隨個體繁育而發生變化,因此,它是研究進化來源的良好對象 。相同種類的核糖體蛋白質會旋轉為相同的形狀,它們的氨基酸種類決定了它們的3D結構,研究者找出了具有種類標志性意義的結構模式 , 并利用這些結構模式來完美辨別蛋白質,這就有點類似于利用五個點來辨別五角星的形狀一樣 。蛋白質結構上的排列能夠讓研究者較為容易地找出它們相互之間的細微差別,進而辨別它們在進化樹上的位置 。例如,一種核糖體蛋白質中一個氨基酸的不同就能將細菌與細胞膜區分開,后者擁有兩個氨基酸 。
在會議上,研究者將展示對兩種不同的核糖體蛋白質家族(S19和S13)分析的結果 。Duax將展示S19,而高中生Alexander Merriman將展示S13 。Merriman是通過一項旨在引導年輕人體驗前沿科學研究的項目的資助而進入Duax的實驗室的 。Duax對年輕人的加入表示歡迎,他稱贊他們是有熱情的研究者 。
所有的分析結果都顯示放射菌是普遍的共同祖先,這與之前對S9和S12蛋白質族的研究結果相同 。研究者將繼續他們的研究,以期獲得更為完整的進化樹,研究團隊計劃對更多的蛋白質 , 以及DNA和RNA進行分析 , Duax說 , 他們的研究將使“基因銀行”變得更有意義 。

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