日本培养出神秘单细胞微生物 或将帮助人类揭示复杂真核生物起源

研究团队的部分培养过程。

英国《自然》杂志17日发表一项最新研究：日本科学家团队经过十年探索，终于利用深海沉积物培养出一种神秘单细胞微生物，研究团队随后对其进行了表征。这种不同寻常的微生物，将帮助人类揭示复杂的真核生物的起源。

古菌构成了一个单细胞原核生物域，新近发现的阿斯加德古菌，据信为更加复杂的真核生物的祖先。但是迄今为止，我们对阿斯加德古菌生物学的理解一直局限于DNA研究，其显示存在真核细胞样基因。

此次，日本海洋研究开发机构科学家井町宽之，以及日本产业技术综合研究所科学家延优等人，经过十年的努力，分离并培养了一种阿斯加德古菌。研究小组从日本海岸的大峰脊深处收集了淤泥，之后将样本放入充满甲烷的特制生物反应器里培养。

2000天后，他们分离出了包含多种微生物的混合物，再经过多年进一步地富集，得到了阿斯加德古菌的活体培养物。他们将这种微生物命名为“Prometheoarchaeum syntrophicum”，该名字源自希腊神话中的神“普罗米修斯”。

研究表明，“P.syntrophicum”的生长速度极慢，每14—25天数量翻一番。进一步分析发现，“P.syntrophicum”的基因组包含高比例的真核细胞样基因，证实了之前的DNA分析。这种小小的球形细胞通常聚集成团，依靠其他的微生物伙伴生长。它们似乎缺少复杂真核生物所拥有的胞内细胞器样结构，但是外部表面拥有长长的凸起，这些凸起通常还会分支。

研究人员推测，古菌的这种凸起可能捕获了经过的细菌，细菌继而被内在化，最终演变成线粒体。这很可能为真核生物的演化奠定了基础。