原始细胞被认为是球形的，但支持这一观点的实验证据仍然难以找到。然而，现在筑波大学的研究人员与华东师范大学合作，发现在原始环境中生长的大肠杆菌变成了球形。
地球上的原始环境被认为是由脂肪酸的囊泡或室组成的。油酸是自然界中最常见的脂肪酸，可被大肠杆菌代谢。因此，研究小组模拟了原始条件，在唯一可用的营养物质是油酸囊泡(OAVs)而不是更常见的葡萄糖的环境中，培育了6种不同的细胞系。
大肠杆菌通常呈杆状，可以快速生长和吸收营养。然而，它们的形状会随着环境的变化而改变，在缺乏营养的情况下，它们会变成细丝。“我们的团队成长在一个OAV环境,发现这些细菌细胞更好的适应新的环境,他们变得更加迅速,成为球形,并减少在大小和area-to-volume比率较原始母细胞(Ori细胞),”资深作者Bei-Wen应教授说。“即使我们将这些进化的细胞(Evo细胞)转移到葡萄糖环境中，它们仍然保持了新的球形形状。”
六个不同谱系的Evo细胞都进化以适应没有共同突变的OAV条件。值得注意的是，观察到两种截然不同的策略:一些细胞发生突变，直接针对细胞壁，使细胞结构变成球形，而另一些细胞在其他生物过程中积累突变。
六个谱系中的三个在共同crp基因中出现了各种突变。crp的蛋白质产物起着调节转录的作用，在这一过程中，DNA中的遗传信息转化为一种被称为RNA的分子。“这意味着c反应蛋白的转录调控可能对大肠杆菌有效利用碳源至关重要，”英北文教授解释说。
这项研究首次显示了典型的杆状细胞在原始环境中转变为球形，支持了生命开始进化时，最早的原始细胞是球形的理论。
Journal Reference:
Hui Lu, Honoka Aida, Masaomi Kurokawa, Feng Chen, Yang Xia, Jian Xu, Kai Li, Bei-Wen Ying, Tetsuya Yomo. primordial mimicry induces morphological change in Escherichia coli. Communications Biology, 2022; 5 (1) DOI: 10.1038/s42003-021-02954-w
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