進化学：アーキアと真核生物の共通祖先の子孫における酸素代謝
Nature 652, 8109 doi: 10.1038/s41586-026-10128-z
アスガルドアーキアは複雑な細胞生物の起源において極めて重要な役割を果たした。ヘイムダルアーキア（アスガルドアーキオータ門内の1綱）は真核生物に最も近縁であると推測されている。しかし、ヘイムダルアーキアの試料採取が限られていることが、真核生物発生における役割を含め、その生態と進化についての我々の理解を制約してきた。今回我々は、海洋堆積物の大規模DNA塩基配列解読によって、136の新規ヘイムダルアーキアおよびいくつかの新規系統を含む、404のアスガルドアーキオータ門メタゲノムアセンブルゲノムを得た。全球分布解析の結果、これらのアーキアが海洋環境に広く分布しており、その多くが酸素濃度が変動する沿岸堆積物に豊富に存在することが明らかになった。詳細な代謝再構築と構造予測から、ヘイムダルアーキア綱は他のアスガルドアーキオータ門とは異なる代謝ギルドを形成することが示唆された。ヘイムダルアーキアは、電子伝達系複合体（IV）、ヘム生合成、活性酸素種の解毒など、好気性生活様式の特徴的なタンパク質をコードしている。ヘイムダルアーキアはまた、複合体I様の追加サブユニットを備えた呼吸性膜結合型ヒドロゲナーゼの新規クレードもコードしており、これらはプロトン駆動力の生成とATP合成を増強する可能性がある。従って我々は、アスガルドアーキアと真核生物の共通祖先において水素産生と好気呼吸の両方が存在していた可能性を示す、ヘイムダルアーキアを中心とした更新版真核生物発生モデルを提案する。アスガルドアーキアのゲノム多様性について拡張されたこのカタログは、生体エネルギー因子が真核生物発生に影響を及ぼしたことを示唆しており、細胞の複雑性の起源と進化を調べるための貴重な情報資源となる。
