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細菌演化新算法

生命科學學院研發新方法推算阿爾法變形桿菌演化

阿爾法變形桿菌和線粒體的「系統發育樹」

中大生命科學學院研究團隊開發了一種新方法,透過分析真核生物的化石,獲取當中與阿爾法變形桿菌演化相關的時間信息,藉此推算這類細菌的起源及進化歷程。這項發現不但是細菌演化生物學領域的一項重大突破,亦為致病細菌的出現帶來啟示。

建立微生物的演化時間線對了解生命形態的演化歷程至關重要。因此,科學家建立一套「分子鐘」,利用真核生物包括動物和植物留下的化石估算物種的演化歷程。然而,細菌等微生物極少會留下化石等生命痕跡,這對推算不同細菌演化與起源時間,帶來很大挑戰及困難。

中大生命科學學院羅海偉教授及王思碩博士最近完成一項針對阿爾法變形桿菌的研究。阿爾法變形桿菌是環境中常見的細菌類群,當中包含多種細菌,部分在演化過程中與動物及植物形成了緊密的共生或寄生關係。因此,相關研究不但可獲取細菌演化的時間信息,更可了解它們過去與多個重大地質、生態及演化事件的關聯。

在新方法下,團隊同時推算致病細菌及其宿主的起源時間,在細菌化石稀缺的情況下成功構建阿爾法變形桿菌和線粒體的「系統發育樹」,亦修正了透過間接證據推算演化歷程所產生的誤差。

羅教授表示:「獲取準確的時間信息以校準『分子鐘』一直是推算生物演化時間工作中最困難的任務之一。我們今次研究則提供了可靠方法,可用於推算任何涉及內共生事件的時間信息,為推算整個微生物生命之樹的演化時間提供了新思路。」

相關研究成果最近於國際著名學術期刊Nature Communications刊登。