Биологи описали первую бактерию на Земле

Фото: depositphotos/1xpert

Немецкие биологи сумели описать древнейшую клетку, от которой произошли все бактерии, а также составили схему метаболизма первой бактерии на Земле. Результаты исследования они опубликовали в журнале Communications Biology.

Древнюю клетку ученые назвали LBCA – Last Bacterial Common Ancestor. Это последний общий предок крупнейшей на сегодняшний день группы живых организмов – бактерий. Авторы исследования убеждены, что первая бактерия появилась на Земле 3,5 миллиарда лет назад в горячих глубоководных гидротермальных источниках.

Раскрыть генетический код LBCA директору университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе Уильяму Мартину и его коллегам удалось после того, как они изучили геномы 1 089 анаэробных, то есть способных обходиться без кислорода бактерий.

"Мы намеренно не брали аэробов. Если первые бактерии возникли в то время, когда Земля была бескислородной, не имеет смысла исследовать их происхождение, учитывая виды с адаптациями, вызванными кислородом", – сказала первый автор статьи Жоана Ксавье.

Ученые отметили, что передача генетического кода от родителей к потомству у высших организмов и бактерий принципиально отличается. Для реконструкции генома последних приходилось использовать не только гены, но и белки.

Всего авторы идентифицировали 146 семейств белков, присутствующих абсолютно у всех бактерий. Выстроив биохимические связи этих белков, они получили практически полную базовую метаболическую сеть первой бактерии.

Статистические методы позволили ученым определить, какие из современных бактериальных групп наиболее похожи на LBCA.

"Анализ показал, что самая ранняя расходящаяся ветвь бактерий была похожа на современные клостридии, за которыми следовали дельтапротеобактерии, актинобактерии и некоторые представители рода Aquifex", – рассказал отвечавший в проекте за разработку методов обработки информации Фернандо Триа.

Авторы склоняются к тому, что LBCA имела стержневидную форму. По другой версии, она могла существовать в форме спор.

"Формирование спор позволило бы ранним клеткам выжить в суровых условиях ранней Земли", – пояснила одну из гипотез Ксавье.

Предыдущее открытие ученые совершили пять лет назад. Им удалось описать последнего универсального общего предка всех живых организмов на Земле. Он был назван LUCA – Last Universal Common Ancestor.

Ископаемых останков организма не сохранилось, так что изучение велось путем сравнения геномов. По мнению ученых, LUCA жил примерно 3,8 миллиарда лет назад в горячих глубоководных гидротермальных источниках.

Ранее ученые обнаружили внутри человека тысячи неизвестных вирусов. Всего исследователи выявили более 140 тысяч вирусов, многие из которых ранее не изучались.