Ученые «исправили» бактериальное древо жизни
Классификация бактерий была полностью пересмотрена исследователями из Университета Квинсленда с использованием эволюционного дерева, основанного на геномных последовательностях.
Исследование под руководством профессора Филипа Хугенхольца опиралось на метод метагеномики, при котором геномы бактерий получают непосредственно из образцов окружающей среды. Это позволило создать более полную картину структуры бактериального царства.
Эта структура, известная как таксономия, помогает понять связи между живыми организмами.
«Таксономия помогает нам классифицировать живые существа, располагая их в иерархии от близкородственных к далеким организмам согласно рангам: вид, род, семейство, порядок, класс, тип и домен», — пояснил профессор Хугенхольц.
Научное сообщество соглашается, что эволюционные отношения — наиболее естественный способ классификации, но бактериальная таксономия полна ошибок из-за исторических трудностей.
«В основном это потому, что у микробных видов очень мало отличительных физических черт, что привело к тысячам исторически неверно классифицированных видов. Ситуацию усугубляет то, что мы до сих пор не можем выращивать подавляющее большинство микроорганизмов в лаборатории», — отметил он.
Доктор Донован Паркс, ведущий разработчик программного обеспечения проекта, подчеркнул роль прогресса в технологиях секвенирования генома.
«Теперь мы можем получить полные генетические чертежи сотен тысяч бактерий, включая те, что еще не выращивались в лаборатории», — сказал он.
Используя эти геномные чертежи, команда построила гигантское эволюционное дерево бактерий на основе 120 генов, высококонсервативных во всем бактериальном домене.
«Это дерево помогло нам создать стандартизированную модель, где мы исправили все ошибки классификации и сделали эволюционные временные линии между группами бактерий согласованными», — заявил доктор Паркс.
Например, род Clostridium был «свалкой» для палочковидных бактерий, образующих споры внутри клеток. Исследователи переклассифицировали эту группу в 121 отдельный род в рамках 29 разных семейств.
«Мы полностью обновили бактериальную классификацию», — резюмировал доктор Паркс.
Исследование с участием ученых ACE опубликовано в журнале Nature Biotechnology.
Новая таксономия доступна в Genome Taxonomy Database (gtdb.ecogenomic.org). Работа поддержана стипендией Австралийского исследовательского совета (Australian Research Council Laureate Fellowship).