Определено эволюционное положение бартолонид

Исследователи из Университета Цукубы локализовали на филогенетическом древе род свободноживущих гетеротрофных бифлагеллят Barthelona (бартолониды) и прояснили их происхождение, а также эволюцию механизмов генерации АТФ.

• Положение на древе жизни: Анализ транскриптома штамма PAP020 показал, что бартолониды находятся у основания клады Fornicata. Это означает, что их последний общий предок отделился очень рано в эволюции группы Metamonada.

• Методология: Для подтверждения родства всех штаммов Barthelona и определения их филогенетической позиции учёные проанализировали малую субъединицу рибосомальной ДНК и филогеномные данные, сопоставив транскриптом PAP020 с набором из 148 генов, охватывающим все эукариоты.

• Механизм генерации АТФ: Будучи анаэробами, бартолониды обладают не полноценными митохондриями, а митохондриальными органеллами (MRO), что подтверждено электронной микроскопией.

  • В MRO штамма PAP020 не обнаружено ферментов, участвующих в субстрат-фосфорилировании, что указывает на неспособность генерировать АТФ в этой органелле.
  • Однако в цитозоле присутствует цитозольная АТФ-синтаза и фермент ацетил-КоА-синтетаза (ACS), что предполагает генерацию АТФ в цитоплазме.

• Эволюционный вывод: Полученные данные позволили уточнить гипотезы об эволюции механизмов синтеза АТФ в кладе Fornicata.

  • Приобретение последовательности ACS2, как полагают, произошло не у основания клады Fornicata, а раньше — у общего предка форникат и бартолонид, возможно, даже у последнего общего предка всех метамонад.
  • Утрата способности к субстрат-фосфорилированию в MRO у бартолонид и других форникат, вероятно, представляет собой два независимых события.