Новый вид цианобактерий проливает свет на раннюю жизнь
Цианобактерии — одни из невоспетых героев жизни на Земле. Они первыми развили способность к фотосинтезу около 2,4 миллиарда лет назад, насытив атмосферу кислородом в период Великого кислородного события, что позволило эволюционировать многоклеточным формам жизни.
Под руководством сотрудника BTI Фэй-Вэя Ли исследователи открыли новый вид цианобактерий, Anthocerotibacter panamensis, который может помочь понять, как эволюционировал фотосинтез. Работа опубликована в Current Biology 13 мая.
«Мы не планировали открывать новый вид. Это была полная случайность», — сказал Ли.
Его лаборатория работала над проектом по выделению цианобактерий из печёночников и заметила нечто странное в образце из тропического леса Панамы. Секвенирование ДНК показало, что бактерия принадлежит к крайне редкой группе Gloeobacteria.
«До этого открытия было изолировано только два вида Gloeobacteria», — отметил Ли.
Gloeobacteria отделились от более изученных Phycobacteria около 2 миллиардов лет назад. A. panamensis сочетает черты обеих групп.
Как и другие Gloeobacteria, новый вид не имеет тилакоидов — мембранных компартментов, где у Phycobacteria и растений происходят светозависимые реакции фотосинтеза.
«Теперь мы можем быть уверены, что тилакоиды эволюционировали в линии Phycobacteria», — сказал Ли.
С другой стороны, A. panamensis производит каротиноиды (соединения, защищающие от солнечного повреждения) способом, похожим на Phycobacteria и растения, но отличным от других Gloeobacteria.
«Это говорит, что данный путь биосинтеза каротиноидов возник у общего предка всех цианобактерий, а затем был утрачен некоторыми Gloeobacteria», — пояснил Ли.
Одно из интересных открытий — у A. panamensis очень мало генов, кодирующих белки для светозависимых реакций. Новый вид всё ещё способен к фотосинтезу, но очень медленно, что может заинтересовать синтетических биологов.
«Если вы хотите собрать минимально необходимый для фотосинтеза набор компонентов, этот вид может подсказать, как это сделать. У Anthocerotibacter минимальный набор субъединиц фотосистем, но они всё ещё работают», — заключил Ли.