何が起きたか
- 日本の海洋科学機関JAMSTECのX-star研究所と、JEOL社、AISTの研究所からなるチームが2026年10月28日、「Nature」で、Heimdallarchaeia系統の古細菌2株、HC1とSC1の単離を報告した。
- この系統は、遺伝子解析によれば、真核生物に最も近い位置で分岐する系統だ。真核生物は、植物、菌類、動物を含む、核を持つ生物のグループである。
- 両株は、メタンを生成する微生物とともに培養で増える。一方は共培養、もう一方は3種の培養だ。偏性嫌気性で、ペプチドを食べ、穏やかな温度で生き、増殖はパートナーに依存する。
- 突起や小胞をつくるが、持続的な内部膜構造は持たない。
なぜ重要か
- 有力な仮説は、真核生物は、以前はAsgardと呼ばれていたPromethearchaeota門の古細菌が細菌と組んで生まれたとする。この門で最初に培養されたメンバーは真核生物の遠い親戚だったが、HC1とSC1ははるかに近い。
- これらの古細菌に内部膜がないことは、私たちの細胞のコンパートメント系が、古細菌の祖先の段階ですでに出来上がっていたわけではないことを示す。
- 培養されたPromethearchaeotaの株はすべて、典型的な原核生物と違って、分裂よりも細胞とその膜の構築に向かう挙動を示す。
- 酸素に関する発見は、広く信じられている考えに異議を唱える。真核生物の古細菌の祖先がすでに酸素を呼吸していたという考えだ。
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2株。 HC1とSC1は、この研究が報告するHeimdallarchaeiaの最初の単離株で、メタンを生成するパートナーとの培養で得られた。
背景
HC1株は、有酸素生活に関連する遺伝子、たとえば好気呼吸の酵素であるシトクロムcオキシダーゼを持つ。しかしその培養は、酸素がある条件でも、低酸素の条件でも増えない。好気性細菌が存在して酸素を消費するときには、低酸素の条件で増える。
著者らは、この酵素は呼吸のためではなく、有毒な酸素を取り除くために働くと解釈している。比較ゲノム解析もこの読みを支持する。この酵素を持つ、研究されたほかのHeimdallarchaeiaも、おそらく酸素を呼吸しない。
論文によると、嫌気的な生活、持続的な内部膜を持たない細胞構造、膜の突起は、このグループに広く保存されている。これらの特徴は、酸素なしで、共生して、これらの古細菌が見つかる堆積物のような環境で生きた祖先の姿を描き出す。
今後
- 生きた培養株があれば、ほかの研究室が、これらの古細菌が持つ真核生物に似たタンパク質を詳しく調べられる。
- メタンを生成するパートナーとの関係は、複雑な細胞を生んだと考えられる共生のモデルとして役立つ。
まとめ
堆積物中の微生物の生命は、ほかの研究にも登場する。バルト海沿岸の堆積物は、年々硫化物を保持する能力を失っており、クラリオン・クリッパートン海域の海洋保護区では、幼生の交流がほとんどない。細胞生物学では、DDPタンパク質がなければトキソプラズマは増殖できず、土壌では、砕いたカンラン石は、微生物に餌があるときにだけ、より多くの炭素を貯める。
出典
- Nature — Eukaryotes’ closest relatives are internally simple syntrophic peptidotrophic archaea（Imachiほか、2026年10月28日）
- カバー画像：Microbialmatt、CC BY-SA 4.0、Wikimedia Commonsより
編集：Rodrigo Cornejo。選定と検証の方法：ノートを書いているのは誰か。