進化学:アスガルド類アーキアの拡大された多様性およびその真核生物との関係
Nature 593, 7860 doi: 10.1038/s41586-021-03494-3
アスガルド類はアーキアの最近発見された上門で、真核生物に最も近縁なアーキア類を含むように思われる。真核生物の祖先アーキアがアスガルド上門に属するのかどうか、また、その祖先が他の全てのアーキア類と姉妹群の関係にあるのかどうか(すなわち、生命系統樹が2つのドメインからなるのか、それとも3つのドメインからなるのか)については、議論が続いている。本論文では、アスガルド類アーキアの完全またはほぼ完全なゲノム162例について、比較解析の結果を提示する。このうち75例はメタゲノム再構築ゲノム(MAG)で、我々の知る限り、これまで未報告のものである。得られた結果は、アスガルド類の系統発生学的多様性を著しく拡大するもので、これに伴い、我々は新たに6つの門を提案する。これらには、我々が暫定的に「ウーコンアーキオータ(Wukongarchaeota)」と名付けた深い分岐の1系統が含まれる。今回の系統ゲノミクス解析の結果は、真核生物とアスガルド類アーキアの間の進化的関係を明確に解明するものではないが、系統発生の構築に用いる種や保存遺伝子の選択に依存して、真核生物のアスガルド類起源(拡大されたヘイムダルアーキオータ–ウーコンアーキオータ系統の姉妹群として)、あるいは真核生物祖先のアーキア内でのより深い分岐のいずれかを支持している。アスガルド類ゲノム162例を用いた網羅的なタンパク質ドメイン解析の結果、真核生物に特徴的なタンパク質(ESP)の一群が大幅に拡大された。アスガルド類のESPには不均一な系統分布および多様なドメイン構造が認められ、これは遺伝子の水平伝播、遺伝子喪失、遺伝子重複、ドメインシャッフリングを介した動的な進化を示唆している。アスガルド類アーキアの系統ゲノミクスは、真核生物の祖先アーキア(アスガルド類内またはアスガルド類外)において、アーキアの可動性の「ユーカリオーム(eukaryome)」の要素が、大規模な遺伝子水平伝播を介して蓄積したことを示している。

