奇怪的微生物“呼吸”硝酸盐，有一个线粒体状的symbiont
在瑞士深度＆＃39; S湖州湖游泳的微生物，它已经发展到了奇怪的方式＆＃34;呼吸。＆＃34;一支研究人员团队在单细胞真核生物 - 一种生物之间发现了一种新的伙伴关系，其具有明确定义的细胞核，其持有其基因组 - 以及为其宿主产生能量的细菌。但它不是使用氧气这样做，它使用硝酸盐。
“这是一种非常奇怪的，[新发现]有机体，”克隆·普朗克基因组中心的生物学家Jana Milucka表示，在3月初发表的纸张上发表的纸张。
团队命名为细菌坎迪斯anzoamicus ciliaticola，意思＆＃34;亚硝基的朋友，生活在Ciiliant内。＆＃34;它的伴侣是Ciiliate，是一种微生物，它在其细胞壁外面使用纤毛，微小的毛发状突起。宿主生物是一组称为Plagiopylea的一组纤毛的一部分。
2016年，研究人员在朱湖中寻找遗传学。 Milucka和她的同龄人一直在研究近十年的水体。它完全分层，顶部有一层含氧水，然后在底部附近没有氧的层。因此，在深度中茁壮成长的生物必须在没有氧气的情况下进化以获得。
该团队将样品瓶降至约190米，然后测序样品中所有生物的DNA。他们发现一种细菌基因组，其含有完全代谢途径的硝酸盐呼吸。但基因组很小，缺乏足够的基因，以暗示它属于需要肩扛另一个生存的生物体。基因组的大小与共生微生物的基因组相似，这些微生物的存在于昆虫的体系和钻孔许多遗传相似之处。
但昆虫不能在湖泊最深处生存，所以DIDN＆＃39;解释了这种基因组的存在。如果细菌生活在另一个有机体中，那么明显的问题是，＆＃39;哪一个？＆＃39;研究人员开始探测水并发现可能的候选人：依赖的责任。在2020年2月的Covid-19锁定和边界封闭前稍微拍摄，最后一次返回湖面，收集样品进行测试，这确认了他们的发现。
MILUCKA表示，在真核生物体内，细菌类似地与其他细胞中的线粒体相似 - 除非使用氧气，它使用硝酸盐产生ATP的宿主。
真核生物和细菌之间的共生是常见的。但Milucka和她的团队描述的伙伴关系以几种方式截然不同。首先，细菌与其宿主一起发展，足以让它不再居住 - 这并不是完全闻所未闻，但很少见。它＆＃39; S也罕见为细菌直接向其主持人提供ATP。最后，没有证据表明真核生物伴侣依赖于硝酸盐呼吸，并且使用氧气的能力完全丧失。
“我们今天知道的内心二聚体中并不是一个类似的例子，”Milucka说。
真核生物在他们的纤毛上喷射。这让它们捕获其他真核生物和细菌，但在没有氧气的情况下，将能量需求提高，使硝酸盐呼吸成为理想的适应。 “它移动。 Milucka说，它实际上超速快速。“ “它像火箭一样。”
该团队怀疑细菌有能力在过去的某个地方使用氧气，但它可能会失去它，因为它适应无氧环境中的生命。或者，它可能通过意外地失去了基因。 “我们真的知道它是否是故意的，或者如果它只是偶然是它失去了基因的话，”她说。
在任何情况下，该团队使用DNA分析和比较与类似的基因序列进行估计，两年前两年至3亿之间的两种微生物之间的伙伴关系开始，从那时起它的增长更深。但这在Candidatus Azoamicus iciliaticola及其主持人的情况下提出了问题，因为湖州湖在最后一次爆裂期间只形成了大约10,000年前。
考虑到多久以前形成的微生物之间的伙伴关系，它不太可能在湖中开始，Milucka说。该团队检查了是否存在类似于细菌的基因，并发现最接近的序列也存在于像湖州湖中的分层湖泊中。所以，它可能的适应最初来自类似湖泊的适应，尽管海洋是另一种选择。 “似乎至少是在非常相似的栖息地中发现最近相对序列的模式，”她说。
这些结果具有远远超出了它的纸张奇怪的影响。硫代菌病是细胞最初获得其线粒体的主要解释。数十岁年前 - 一些来源的14.5亿次来源 - 细胞生命形式吞噬细菌，又开始向他们提供能量。最终，细菌成为细胞的一部分。
湖北湖的生物之间的伙伴关系相对较多，更新。据Milucka介绍，这一发现可以瞥见过去在过去形成的线粒体，如在某种程度上，它可能类似于过程中的早期时刻。
迈克尔·雷布尔（Nova Scotia）的迈克尔·雷塔教授表示，该研究是成为其主持人产生能量的细胞器的肠溶细胞的第一个例子之一。根据灰色的灰色，谁写了indosymbiosis，它历史上很难深入了解线粒体如何形成的，仅仅因为它发生了很久以前。因此，Candidatus azoamicus iciliaticola及其Ciliate提供了一个相对现代的例子，就像它发生的情况一样。
此外，理解内联的过程是理解复杂生活的起源的基础。 “它＆＃39;这是一个意外发现的一个例子，它真正睁开眼睛，更广泛地向生物学敞开眼睛，”他说。
Doug Johnson（@dougcjohnson）是加拿大自由记者。他的作品出现在国家地理，救援和哈凯杂志中等。
