真核生物起源研究進(jìn)展

高志偉，王龍

真核生物起源研究進(jìn)展

高志偉1，王龍2

1. 南京大學(xué)匡亞明學(xué)院，南京 210023 2. 南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，醫(yī)藥生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210023

作為重大進(jìn)化謎題，真核生物起源的研究對于解碼真核基因組、闡釋真核細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系有重要啟示作用。在1977年美國微生物學(xué)家Carl Woese發(fā)現(xiàn)古細(xì)菌并提出三域生命之樹之后，大量研究顯示古細(xì)菌與真核生物在進(jìn)化上存在著密切聯(lián)系。21世紀(jì)以來，系統(tǒng)發(fā)育分析方法不斷改進(jìn)，泉古菌門(Crenarchaeota)、廣古菌門(Euryarchaeota)之外與真核生物更加相似的新古細(xì)菌門類也相繼被發(fā)現(xiàn)，這些證據(jù)更加支持將真核生物與古細(xì)菌合并為一域，形成二域生命之樹。目前，通過宏基因組技術(shù)發(fā)現(xiàn)的Asgard古細(xì)菌是與真核生物進(jìn)化距離最近的原核生物。然而，真核生物祖先的身份以及線粒體起源的時(shí)間等核心問題仍是學(xué)術(shù)界爭論的焦點(diǎn)。本文結(jié)合近年來國內(nèi)外研究成果，從生命之樹的形態(tài)變化與真核生物演變的具體機(jī)制兩個(gè)角度梳理了目前對真核生物起源的認(rèn)知過程、現(xiàn)有水平和研究前景，以期為揭示真核生物起源進(jìn)程的后續(xù)研究提供參考與指引。

真核生物起源；生命之樹；古細(xì)菌；三域；二域；內(nèi)共生；線粒體；Asgard超門

真核生物起源被稱為生物界僅次于生命起源的第2大謎團(tuán)[1]。加拿大著名微生物學(xué)家Roger Stanier曾指出：“原核生物與真核生物細(xì)胞之間的差異是當(dāng)今世界中已發(fā)現(xiàn)的最大的單一不連續(xù)性”[2]。雖然許多原核生物已經(jīng)具有帶有膜的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)[3]，但真核生物的復(fù)雜程度卻遠(yuǎn)高于此。……