進化学：進化系統の推定と再構築により真核生物の祖先をヘイムダルアーキア綱とする

真核生物誕生の過程（eukaryogenesis）、すなわち祖先原核細胞からの真核細胞の出現を導いた一連の進化事象に関しては、現在議論が続いており、アスガルド上門アーキアのいくつかのメンバーが真核生物に最も近縁なアーキアとしてその焦点となっている。しかし、アスガルドアーキアと真核生物の最終共通祖先の性質や系統学的な位置付けは、今なお明らかにされていない。今回我々は、アスガルドアーキアの拡張的なゲノムサンプリングによる特徴的な系統学的マーカー遺伝子のデータセットを解析し、最先端のゲノム系統学的手法を用いて、対立する進化シナリオを評価した。その結果、真核生物は、アスガルドアーキア内に完全に含まれるクレードとして、そして、ヘイムダルアーキア綱（Heimdallarchaeia）内に新たに提案されたホドアーキア目（Hodarchaeales）の姉妹系統として、高い信頼度で位置付けられた。遺伝子系統樹と種系統樹を一致させる洗練された手法により、真核生物ゲノムの進化と同様に、アスガルドアーキアのゲノムの進化では、他のアーキアに比べ、より多くの遺伝子重複が生じた一方、遺伝子喪失がより少なかったことが明らかになった。さらに、アスガルドアーキアの最終共通祖先は好熱性の化学合成無機栄養生物であった可能性が高く、また、真核生物進化の起源となった系統が中温性の条件に適応し、従属栄養性の生活様式を支持する遺伝的能力を獲得したと推論された。本研究は、原核生物から真核生物への移行に関する重要な知見を提供し、真核生物の複雑な細胞の出現に関する理解を深めるための基盤をもたらすものである。

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