Les parents les plus proches des eucaryotes sont des archées syntrophiques internes simples

Résumé Les eucaryotes sont théorisés comme ayant dérivé d'un phylum archéal, les Promethearchaeota (anciennement des archées ‘Asgard’) 1,2 . Les premiers représentants cultivés ont révélé des informations précieuses 3,4 mais sont distants du premier ancêtre commun eucaryote (FECA), laissant de nombreuses inconnues concernant la biologie de cet archée. Ici, nous rapportons l'isolement de deux souches appartenant à l'ordre proposé comme le parent le plus proche du FECA, les ‘Hodarchaeales’, 5 en tant que membres d'une culture pure co- et tri-culture avec des partenaires méthanogènes. Les deux sont des archées obligatoirement anaérobies, syntrophiques, dégradant des peptides et mésophiles qui ont une structure cellulaire interne simple et produisent des protrusions et des vésicules, comme les Promethearchaeales 3,4 . Toutes les souches démontrent un comportement axé sur la construction cellulaire plutôt que sur la division, contrairement aux procaryotes typiques 6 . La souche HC1 possède des gènes associés à des modes de vie aérobies mais manque de voies complètes pour la respiration aérobie et les co-cultures ne peuvent pas croître dans des conditions (micro)aérobies, suggérant que les gènes soutiennent la détoxification de l'oxygène plutôt que la respiration. En reflétant cela, HC1 peut survivre et croître dans des conditions microaérobies uniquement lorsque des organismes aérobies sont présents. Les analyses phylogénétiques indiquent que le FECA pourrait avoir possédé ces gènes et donc une certaine aéro-tolérance. Des observations physiologiques, génomiques et phylogénétiques indiquent que le FECA était une archée simple-cellulaire anaérobie dégradant des peptides avec un mode de vie non centré sur la croissance et des adaptations potentielles vers une planète oxygénée—la transition archée-eucaryote était abrupte tant dans la structure cellulaire que dans l'aérobie.