0
0

مطالعه فتوسنتزاکسیژنیک و نمایش اجداد سیانوباکتری ها

159 بازدید
سیانوباکتری

محققان MITو جاهای دیگر ، با استفاده ازتکنیک های جدیدتجزیه و تحلیل ژن دریافتند که همه گونه های سیانوباکتری را می توان به یک جد مشترک که حدود ۲.۹ میلیارد سال پیش تکامل یافته است، ردیابی کرد.آن ها همچنین دریافتند که اجداد سیانوباکتری ها از دیگر باکتری ها در حدود ۳.۴ میلیارد سال پیش جداشده اند و احتمالا فتوسنتز اکسیژنیک در طول ۵۰۰ میلیون سال بعد، در دوره آرکان تکامل یافته است.این تخمین ظاهر فتوسنتز اکسیژنی را حداقل ۴۰۰میلیون سال قبل از حادثه اکسیداسیون بزرگ نشان می دهد .

دوره ای که اتمسفر زمین و اولین اقیانوس ها برای اولین بار اکسیژن را تجربه کرده اند.دکتر گرگ فورنیر، محقق در بخش علوم جوی سیاره ای می گوید: همه چیزهمیشه کوچک شروع می شود.با وجود اینکه شواهدی برای فتوسنتز اولیه اکسیژن که مهم ترین و واقعا شگفت انگیزترین نواوری تکاملی روی زمین است. این صدها میلیون سال طول کشید تا بلند شود.برای تعیین دقیق منشا سیانوباکتری ها و فتوسنتز اکسیژنیک، دکتر فورنیروهمکارانش ساعت مولکولی را با انتقال ژن افقی جفت کردند، روشی مستقل که به طور کامل بر فسیل ها یا فرضیه سرعت تکیه نمی کند.

به طورنرمال ، یک ارگانسیم وقتی ژنی را از والد ارگانسیم منتقل می کند، به طورعمودی به ارث می برد. در موارد نادر یک ژن می تواند از یک گونه به گونه دیگر، درگونه هایی که از راه دور باهم در ارتباط هستند پرش کند. برای مثال، یک سلول ممکن است سلول دیگر را بخورد و دراین فرایند برخی ژن های جدید را در ژنوم ترکیب کند.هنگامی که چنین سابقه انتقال ژنی افقی پیدا می شود، واضح است که گروهی از ارگانسیم هایی که ژن را بدست می اورند ازنظرتکامل جوان تر از گروهی است که ژن از آن ها منشا گرفته است.محققان استدلال کردند که چنین مواردی می تواند برای تعیین سن های نسبی بین گروه های باکتری خاص استفاده شود.

سن های نسبی این گروه ها می تواند بعدا با سن هایی که مدل های ساعت مولکولی پیش بینی می کنند مقایسه کرد.مدلی که به آن نزدیک می شود احتمالا دقیق ترین است.و می تواند بعدا برای تخمین دقیق سن گونه های باکتری دیگر به خصوص سینوباکتری ها استفاده شود.به دنبال این دلیل محققان به دنبال مواردی از انتقال افقی ژن در ژنوم هزاران گونه باکتریایی از جمله سیانوباکتری بودند.آن ها همچنین فرهنگ های جدید سیانوباکتری های مدرن برای استفاده دقیق تر از سیانوباکتری های فسیلی به عنوان کالیبراسیون استفاده کردند.

در نتیجه، آن ها ۳۴ مورد واضح انتقال ژن افقی شناسایی کردند.آن ها سپس دریافتند که یکی از شش مدل ساعت مولکولی به طور مداوم با سن نسبی شناسایی شده در تجریه و تحلیل و تحلیل انتقال ژن افقی تیم مطابقت دارد.تیم این مدل را برای تخمین سن گروه تاج سیانوباکتری که شامل تمام گونه هایی است که امروزه زندگی می کنند و فتوسنتز اکسیژنی را نشان می دهند، اجرا کردند.

نویسندگان دریافتند که در طول دوره آرکان، گروه تاج در حدود ۲.۹ میلیارد سال پیش منشا گرفته است، در حالی که سیانوباکتری ها به طور کلی ۳.۴ میلیارد سال پیش از سایرباکتری ها منشعب شده اند.این به شدت نشان می دهد که فتوسنتز اکسیژنیک در حال حاضر ۵۰۰میلیون سال قبل از رویداد اکسیداسیون بزرگ اتفاق افتاده است و سیانوباکتری ها مدت ها قبل از تجمع در جو، اکسیژن تولید می کردند.این تجریه و تحلیل، همچنین نشان داد که اندکی قبل از رویداد اکسیداسیون بزرگ، حدود ۲.۴ میلیارد سال پیش، سیانوباکتری ها تنوع گسترده ای را تجربه کردند.این بدان معناست که انبساط سریع سیانوباکتری ها ممکن است زمین را وارد رویداد اکسیداسیون بزرگ کرده و اکسیژن  را وارد جو کرده باشد.

این تیم در حال حاضر قصد داردانتقال ژن افقی فراتر از سیانوباکتری ها را برای تعیین منشا سایر گونه های گریزان اعمال کند.دکتر فورنیر گفت:این کار نشان می دهد که ساعت های مولکولی حاوی انتقال ژن های افقی، وعده می دهندکه سن گروه ها را در سراسر درخت زندگی به طور قابل اطمینانی فراهم می کنند، حتی برای میکروب های باستانی که هیچ اثری از فسیل به جا نگذاشته اند….چیزی که قبلا غیرممکن بود.

منبع

میانگین امتیازات ۵ از ۵
از مجموع ۱ رای
آیا این مطلب را می پسندید؟
https://sepantazistapadana.co.ir/?p=32401
اشتراک گذاری:
واتساپتوییترفیسبوکپینترستلینکدین
مهسا قیاسوند
کارشناس زیست شناسی دانشگاه شهید بهشتی تهران دانشجوی کارشناسی ارشد زیست شناسی تکوینی دانشگاه شهید بهشتی تهران
مطالب بیشتر
برچسب ها:

نظرات

0 نظر در مورد مطالعه فتوسنتزاکسیژنیک و نمایش اجداد سیانوباکتری ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هیچ دیدگاهی نوشته نشده است.