真核生物の起源に関するSyntrophy仮説の再検討

2023年5月3日 18:09

発行：2020年4月27日
真核生物の起源に関するSyntrophy仮説の再検討

https://www.nature.com/articles/s41564-020-0710-4

ピュリファシオンロペス＝ガルシア &...
ダヴィド・モレイラ
Nature Microbiology 5巻655-667ページ（2020年）この記事を引用しています。
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他の古細菌よりも系統的に真核生物に近いアスガルド古細菌の発見と、微生物生態学の知識の向上は、真核細胞の起源（真核発生）に関する新たなモデルに新しい制約を課している。古細菌とバクテリアの代謝的相互作用に基づく共生遺伝モデルを支持する、長年の見解が変容しつつある。これには、古典的なSearcyの仮説や水素仮説、最近のReverse FlowやEntangle-Engulf-Endogenizeモデルなどがある。20年前、私たちは真核生物の起源について、メタン生成古細菌（将来の核）、発酵性粘菌様デルタプロテオバクテリア（将来の真核細胞質）、代謝的に多様なメタン栄養アルファプロテオバクテリア（将来のミトコンドリア）の三者代謝共生に基づくシントロピー仮説を発表しました。その後、改良されたバージョンでは、デルタプロテオバクテリア膜の侵食によって内膜と核膜システムが進化することが提唱された。ここでは、シントロフィー仮説を現代の知見に適合させ、当初の水素とメタンの移動に基づく共生（HMシントロフィー）から、水素と硫黄の移動に基づく三者モデル（HSシントロフィー）へとシフトさせることにした。真核生物は、原生代初期の微生物マットにおいて、水素を生産するアスガルド古細菌と、複雑な硫酸還元を行うデルタプロテオバクテリアとの共生から生まれたという、賢明な生態系シナリオを提案している。ミトコンドリアは、多用途で、好気性で、硫化物を酸化し、潜在的には無酸素性光合成を行うアルファプロテオバクテリアの共生体から進化し、コンソーシアム内で硫黄をリサイクルするようになった。HS Syntrophy仮説は、現実的な生態系における（内）膜、核、代謝の進化を説明するものである。また、真核生物の形質進化の様式とテンポについて、他の真核生物の進化モデルと比較対照し、いくつかのモデルの予測とその検証方法について議論する。
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謝辞
欧州研究会議（ERC）の助成金ProtistWorld（P.L.-G.へ；協定番号322669）およびPlast-Evol（D.M.へ；協定番号787904）、フランス国立研究庁（P.L.-G.へ；助成番号 ANR-18-CE02-0013-1) からの資金提供を謝辞します。
著者情報
著者と所属
フランス国立科学研究センター、パリ・サクレー大学、アグロパリテック、オルセー、エコロジー・システムマティック・エボリューション（Ecologie Systématique Evolution）。
ピュリフィカシオン・ロペス＝ガルシア＆ダビド・モレイラ
貢献度
P.L.-G.とD.M.は、原稿に記載されたアイデアを考案し、議論した。P.L.-G.はD.M.から重要な意見を得て、原稿を執筆した。
共著者
ピュリフィカシオン・ロペス＝ガルシアに対応しています。
倫理に関する宣言
競合する利益
著者は、競合する利害関係を宣言していない。
追加情報
出版社からのコメント Springer Natureは、出版された地図や機関所属の管轄権主張に関して中立を保っています。
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この記事を引用する
López-García, P., Moreira, D. The Syntrophy hypothesis for the origin of eukaryotes revisited. Nat Microbiol 5, 655-667 (2020). https://doi.org/10.1038/s41564-020-0710-4
引用元：ダウンロード
2019年8月01日受領済み
2020年3月13日受理
2020年4月27日発行
発行日2020年5月
DOIhttps://doi.org/10.1038/s41564-020-0710-4
対象者
エコロジー
エボリューション
微生物学
この記事の引用元は
直接物理的な会合と運動性が合成された微生物群集のフィットネスに与える影響
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