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多年來(lái)科學(xué)家們一直認為地球的生命由原核生物和真核少物兩大類(lèi)組成，直到70年代后期這個(gè)概念才受到Woese研究的挑戰。1977年，Woese等在研究了 60多種個(gè)同細菌的16SrRNA序列后，發(fā)現了一群序列奇特的細菌一一產(chǎn)甲烷細菌，他們認為這 是地球上的第二生命形式，命名為古細菌后改名為古菌。 Woese之所以選擇16s rRNA作為研究生物進(jìn)化的大分子，是因為它具有如下特點(diǎn)：①作為蛋白質(zhì)合成的必要場(chǎng)所，16SrRNA存在于所有生物的細胞中并執行相關(guān) 的功能；②具有分子計時(shí)器的特點(diǎn)，分子序列變化緩慢，能跨越整個(gè)生命迸化過(guò)程；③ 分子中含有進(jìn)化速度不同的區域，可用于進(jìn)化程度不同的生物之間的系統發(fā)育研究。他在比較了3大類(lèi)生物的核糖體小亞基rRNA序列后，發(fā)現三域生物間的序列相似性都低 于60%，而域內的序列相似性高于70%，因而認為生命是由細菌域和真核生物域所構成、并由此構建了一個(gè)生命進(jìn)化總樹(shù)。之 后，人們也將其他序列保守的生命大分子用于生命進(jìn)化研究中，如RNA聚合酶的亞 基，延伸因子EF-Tu, ATPase等，其研究結果也支持Woese的二域生命學(xué)說(shuō)。最近一個(gè)產(chǎn)甲烷古菌的全基因組序列分析也證實(shí)它們代表了一種特殊的生命形式。
古菌是一群具有獨特的棊因結構或系統發(fā)育生物大分子序列的單細胞生物，通常下：活在地球上極端的生境或生命出現初期的自然環(huán)境中，營(yíng)自養和異養生活，特殊的 生理功能，如在超髙溫、高酸堿度、髙鹽及無(wú)氧狀態(tài)。它們具獨特的細胞結構，如細 胞壁骨架為蛋白質(zhì)或假肽聚糖，細胞膜含甘油醚鍵，以及代謝中的酶作用方式既不同于細菌又不問(wèn)于真核生物。近年的研究發(fā)現，盡筲古菌在細胞大小、結構及基因組結構方面與細菌相似，但其在遺傳位息的傳遞和可能標志系統發(fā)育的信息物質(zhì)方面卻更類(lèi)似于真核生物，因而目前普遍認為:古菌是細菌的形式，真核生物的內涵。
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