一个广泛存在的细菌谱系的代表以寄生方式摄取宿主RNA为食

细胞代谢通常被理解为一个由氧化还原反应、能量保存和生物合成通路构成的整合网络。本文表明，在多样化的原核生物谱系中，氧化还原相关功能的丧失与核苷酸生物合成功能的丧失相伴发生，从而引出了一个根本性问题：这类代谢高度简化的生物体如何维持细胞生长。原核生物中分布最广且多样性最高的谱系之一——Minisyncoccota 或 Patescibacteriota——构成了呈现这一模式的大多数谱系。为探究此类生物如何存续，我们从深部含水层中培养并表征了该谱系的一个代表性成员。该生物附着于正在生长的细菌宿主细胞并穿入其中，同时直接摄取宿主 RNA，并伴随着宿主中 RNA 的耗竭。这种代谢简化的寄生生物裂解来源于宿主的 RNA，在不依赖经典代谢通路的情况下，直接提供细胞能量货币以及 RNA/DNA 合成前体——NTP。该寄生生物的密码子使用偏好与其宿主呈互补关系，这可能将来源于宿主的 mRNA 的翻译降至最低。比较基因组学和系统发育分析表明，这些特征在该谱系中广泛存在，并且很可能是其祖先性状。将宿主 RNA 作为代谢资源加以利用，揭示了一种此前未被认识的代谢策略，表明细胞代谢可以通过直接利用信息大分子而得以维持，并由此开发出一种无处不在的能量储库，这或许解释了这一代谢简化谱系在环境中的广泛分布。

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🏷️ 寄生细菌 宿主RNA摄取 代谢简化 Patescibacteriota 比较基因组学