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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
地球上的所有生命都透過使用一組共享的化學成分和反應而統一起來，為通用生物化學提供了詳細的模型。然而，這種普遍性概念是目前觀察到的生物化學所特有的，並且不允許對尚未觀察到的例子進行定量預測。在這裡，我們引入一個更普遍的生化普遍性概念，更類似於物理學中討論的普遍性。使用註釋的基因組資料集（包括 11955 個宏基因組和 1282 個古細菌、11759 個細菌和 200 個真核類群），我們展示了四種主要酶功能（氧化還原酶、轉移酶、水解酶和連接酶）如何形成通用性類別，在資料集中觀察到的相對豐度具有常見的縮放行為。我們驗證了這些普遍的標度定律不能用所有已知生命實例中共有的化合物、反應和酵素功能的存在來解釋。我們也展示了最後一個普遍共同祖先（LUCA）的共識模型如何與這些縮放定律的預測一致，但連接酶和轉移酶除外。我們的結果證實了一種新的生化普遍性的存在，獨立於成分化學的細節，這對於指導我們尋找地球上缺失的生化多樣性，或其他可能偏離我們所知道的生命確切化學組成的任何生物化學具有影響，例如在生命的起源、外星環境或合成生命的設計中。