博士生唯一第一作者，历时6年，华东师大最新Nature：挑战假说，定位生命起源

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研究团队以我国红树林湿地和河口盐沼湿地为“天然实验室”， 历时6年采集沉积物样本，利用计算生物学研究技术，揭示真核生物祖先可能在海姆达尔纲 （Heimdallarchaeia） 古菌分化之前就已经形成 。

生命起源之争

定位真核生物祖先在古菌内部的分化节点

近年来，多项系统发育分析和基因组功能蛋白研究揭示真核生物核基因组可能从阿斯加德古菌进化而来。但随着阿斯加德古菌多样性的增加，定位真核生物祖先在阿斯加德古菌门内部的分化节点显得尤为重要，因为这关乎到真核生物细胞在地球上首次出现的时间，以及彼时古菌祖先的生活方式。

2023年《自然》发表了瑞典科学家的研究成果，将真核生物在系统发育树上定位到阿斯加德古菌的海姆达尔纲内部 ，与霍德尔目（Hodarchaeales）互为姐妹群系，但该结果因仅使用未受广泛认可的非核糖体标志蛋白基因集而备受争议。

为此，华东师范大学团队通过整合新组装的223个高质量的阿斯加德古菌基因组和NCBI数据库现存的基因组，构建了一个包含411个阿斯加德古菌基因组的数据集。针对最新的数据集，研究团队重新选取多套标志蛋白，结合系统基因组学方法，以高置信度将真核生物定位到阿斯加德古菌海姆达尔纲之外，与海姆达尔纲互为姐妹（图1）。

图1 使用串联67个标志蛋白构建的最大似然树，显示真核生物（Eukarya）与海姆达尔纲互为姐妹群系

因何混淆定位？

涅尔德古菌含有“嵌合体”

涅尔德古菌因含有较多的类真核蛋白，被认为属于阿斯加德古菌门，但是系统发育分析却发现该古菌目在古菌中的进化地位不稳定，当使用传统核糖体标志蛋白时，该古菌进入TACK超门，与初古菌互为姐妹；但是当使用57个非核糖体蛋白时，它却进入阿斯加德古菌门。更重要的是，当加入真核生物基因组构建发育进化树时，该古菌位置的变化显著影响着真核生物的进化位置。

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