해양연구개발기구 해양생명이공학연구개발센터 후포우라타쿠로 주임연구원들의 연구그룹은 남부 오키나와 트로프의 열수활동역 유래 세균이 아미노산 등 생명에 필수적인 화합물의 생합성에 필수적인 TCA회로 구연산 회로) 중에서도 가장 원시적인 형태의 회로를 갖는 것을 처음으로 발견했다.
지구상에서의 생명의 탄생시의 형태가 스스로 탄소 고정을 실시하는 독립 영양 생물이었는지, 유기물을 이용하는 종속 영양 생물이었는지 긴 논의가 계속되고 있다.많은 생물에 있어서, TCA 회로는 생존에 필수적인 대사 기구이지만, TCA 회로에는 몇 가지 형태가 존재하고, 생명 탄생 전후의 원시적인 TCA 회로의 모습에 대해서는 다양한 논의가 있었다.
이번 연구 그룹은 호열성 수소산화황 환원 박테리아 Themosulfidibacter takaii가 가장 원시적인 형태의 TCA 회로를 가진다는 것을 보여주었다. DNA, RNA, 단백질, 대사물을 포괄적으로 보는 다원적 오믹스 분석의 결과, 이 세균이 다른 증식 조건에 있어서, 완전히 같은 효소군을 사용하고 있음에도 불구하고, 공급되는 중간 대사물의 농도에 대응 유연하게 TCA 회로의 반응 방향을 전환하고 있음을 밝혔다.이 TCA 회로의 유연한 성질은 화학 에너지가 충분히 공급되는 열수 환경에서 탄생한 생물이, 그 자리에 존재하는 탄산과 유기물종과 그 양에 따라, 독립 영양과 혼합 영양의 생활 양식 유연하게 변경되었음을 시사합니다.즉, 생명은 종속 영양이나 독립 영양에 특화된 생물이 아니라, 주어진 환경 조건에 유연하게 적응하는 존재로서 탄생한 것으로 생각된다.
논문 정보:【Science】A primordial and reversible TCA cycle in a facultatively chemolithoautotrophic thermophile
