真核生物代谢的起源

真核生物的起源是真核细胞生命演化中的关键事件。学界推测，这一事件涉及阿斯加德古菌中的某一成员与 α-变形菌之间的共生整合。近期研究为其他原核生物向真核生物蛋白质组提供额外遗传输入的观点提供了证据，但这些贡献的程度及其来源仍存在争议。在本研究中，我们旨在进一步解析真核生物基因的原核生物起源，以加深对真核生物起源过程的理解。具体而言，我们构建了一个系统发育分析框架，对与代谢和信息处理相关的真核生物基因家族的起源进行比较研究。结果发现，信息处理基因主要源自古菌，而真核生物代谢基因的起源则表现出高度嵌合性。不同于既往研究，我们发现多种代谢酶（包括关键代谢调控因子）中有相当数量源自古菌。这一结果凸显了古菌代谢在真核生物起源过程中此前被忽视的参与作用，并确定了真核生物起源过程中潜在的代谢整合事件。除 α-变形菌对真核生物代谢的贡献外，我们还发现了一个额外且占主导地位的系统发育信号，表明部分基因可能源自黏细菌门（Myxococcota），尤其是与脂质代谢相关的基因家族。通过系统分析真核生物代谢的起源，本研究为理解真核生物膜的起源提供了新的见解，并完善了当前关于真核细胞起源的模型。

作者声明不存在利益冲突。

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关键词：真核生物起源 · 代谢演化 · 系统发育分析 · 古菌代谢 · 内共生理论 · 膜起源

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.08.723234v1?rss=1