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微生物学:ミトコンドリアの古い起源は、採取されているアルファプロバクテリア内にはなかった

Nature 557, 7703 doi: 10.1038/s41586-018-0059-5

ミトコンドリアはATPを産生する細胞小器官で、その内部共生的な起源は真核細胞の進化における重要な事象であった。ミトコンドリアはアルファプロテオバクテリアを祖先とする、という強力な系統発生学的証拠があるが、採取されているアルファプロテオバクテリアの中から最も近縁な種を突き止めようとする取り組みでは矛盾する結果が得られており、ミトコンドリアの祖先の正体および性質についての詳細な推定が困難になっている。多くの研究が、ミトコンドリアは宿主が関連する複数の病原性系統および内部共生系統を含む分類群であるリケッチア目に近縁な祖先種から進化したという考えを裏付けているが、中にはミトコンドリアが自由生活性の細菌群から進化したと示唆する研究もある。今回我々は、ミトコンドリアの系統発生学的な位置を再評価した。海洋メタゲノムの複数のデータセットについてゲノム分解能でビニングを行い、異なる12クレードのアルファプロテオバクテリアと、全てのアルファプロテオバクテリアに対して姉妹群となる1クレードからなるゲノム採取データへとサンプル数を増大させた。続いて、長枝誘引(long branch attraction;LBA)および組成バイアスによる人為的結果を特異的に対処できる系統ゲノミクス解析を行ったところ、ミトコンドリアはリケッチア目あるいは現在認識されている他のどのアルファプロテオバクテリア系統からも進化していないことが示唆された。我々の解析は、ミトコンドリアが、採取されている全てのアルファプロテオバクテリアが分岐する前に枝分かれした、別のプロテオバクテリア系統から進化したことを示している。この新しい結果を考慮すると、ミトコンドリアの祖先の性質に関してこれまで出されている仮説はいずれも再評価されるべきである。

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