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古細菌(古菌)是原核生物中的一大類。它們既與細菌(真細菌)有很多相似之處,同時另一些特徵相似於真核生物。
簡介
古細菌這個概念是1977年由Carl Woese和George Fox提出的,原因是它們在16SrRNA的系統發生樹上和其它原核生物的區別。這兩組原核生物起初被定為古細菌(Archaebacteria)和真細菌(Eubacteria)兩個界或亞界。Woese認為它們是兩支根本不同的生物,於是重新命名其為古菌(Archaea)和細菌(Bacteria),這兩支和真核生物(Eukarya)一起構成了生物的三域系統。在細胞結構和代謝上,古菌在很多方面接近其它原核生物。然而在基因轉錄這兩個分子生物學的中心過程上,它們並不明顯表現出細菌的特徵,反而非常接近真核生物。比如,古菌的轉譯使用真核的啟動和延伸因子,且轉譯過程需要真核生物中的TATA框結合蛋白和TFIIB。
評價
從rRNA進化樹上,古菌分為兩類,泉古菌(Crenarchaeota)和廣古菌(Euryarchaeota)。另外未確定的兩類分別由某些環境樣品和2002年由Karl Stetter發現的奇特的物種納古菌(Nanoarchaeum equitans)構成。Woese認為細菌、古菌和真核生物各代表了一支具有簡單遺傳機制的遠祖生物的後代。這個假說反映在了"古菌"的名稱中(希臘語archae為"古代的")。隨後他正式稱這三支為三個域,各由幾個界組成。這種分類後來非常流行,但遠祖生物這種思想本身並未被普遍接受。一些生物學家認為古菌和真核生物產生於特化的細菌。古菌和真核生物的關係仍然是個重要問題。除掉上面所提到的相似性,很多其他遺傳樹也將二者並在一起。在一些樹中真核生物離廣古菌比離泉古菌更近,但生物膜化學的結論相反。然而,在一些細菌,(如棲熱袍菌)中發現了和古菌類似的基因,使這些關係變得複雜起來。一些人認為真核生物起源於一個古菌和細菌的融合,二者分別成為細胞核和細胞質。這解釋了很多基因上的相似性,但在解釋細胞結構上存在困難。。[1]