Nat Commun：蓝藻中抗氧化酶退化光阴推测

起源：本站原创 2021-08-12 14:36

氧对简单的性命模式是必须的，由于在有氧呼吸进程中，氧比其他可用的电子受体在每摩尔底物中发生更多的能量。

2021年8月12日讯/氧对简单的性命模式是必须的，由于在有氧呼吸进程中，氧比其他可用的电子受体在每摩尔底物中发生更多的能量。虽然本日地球的年夜气中含有约21%的氧气（O2），但在40 - 25亿年前的旷古代（Gya）至多要低105倍。只是若何以及何时O2作为生物退化-生物氧光单干用的副产品呈现仍旧有争议。因为氧气是高度活性的，晚期的蓝藻——第一个生物氧气的临盆者——能够阅历了选择压力，招致其往发生更无效的抗氧化剂的偏向退化。在整个汗青中，光合机制的退化战略始终对于活性氧物种（ROS）。是以，研讨职员假如，跟着水氧化卵白的退化，发生O2的生物，如蓝藻，会独特退化出更无效的治理ROS的机制。

蓝藻的祖先发生了地球上第一个生物分子氧，但他们处置氧化应激的方式仍旧不分明。在本研讨中，研讨职员研讨了超氧化物歧化酶（SOD）何时可能肃清超氧化物自在基，并预估了蓝藻细菌的来源。应用微化石校准的贝叶斯分子钟，预测蓝来源于3300-3600万年前。不久之后，研讨职员发现体系发育证据，即祖先蓝藻在旷古代使用了带有铜和锌辅助因子（CuZnSOD）的SOD。到古元古代，它们在基因上可能使用铁、镍和锰作为辅助因子（别离为FeSOD、NiSOD和MnSOD）。新元古代时期Ni/Ti比值的升高能够反映了因为氧化风化作用的添加或年夜火成岩省的风化作用（如磷的风化作用），使绝对较年夜的Ni通量进入陆地，相似于其时的其他硫化物联合金属，如钼或钒。NiSOD的退化进程非常乏味，由于它与蓝藻入侵坦荡的陆地相一致。通过对与活性氧（ROS）无关的金属酶的阐发标明，仅凭陆地地球化学记载能够无奈预测海水和海洋生境的光摄生物对金属的应用形式。

从地质年月揣摸出蓝藻(紫色)及其CuZnSODs(赤色)、NiSODs(橙色)和锰和/或铁应用SODs(蓝色)的呈现

总之，研讨职员以为，跟着新元古代氧气程度的升高，蓝藻开端将镍排汇为SODs，入侵新元古代浮游生物群落。（100yiyao.com）

参考文献：Boden, J.S., Konhauser, K.O., Robbins, L.J.et al.Timing the evolution of antioxidant enzymes in cyanobacteria.Nat Commun12,4742 (2021).

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