Evolutionäre Beziehungen zwischen Cyanobakterien und grünen Chloroplasten

Die 16S rRNAs von 29 Cyanobakterien und dem Cyanelle des Phytoflagellaten Cyanophora paradoxa wurden teilweise mittels einer dideoxy-Nukleotid-terminierten Primer-Erweiterungsmethode sequenziert. Eine Methode zur Analyse der Distanzmatrix mit kleinsten Quadraten wurde verwendet, um phylogenetische Bäume abzuleiten, die grüne Chloroplasten (die von Eugleniden, grünen Algen und höheren Pflanzen) einschließen. Die Ergebnisse zeigen, dass viele verschiedene Formen von Cyanobakterien innerhalb eines kurzen Zeitraums der evolutionären Distanz divergierten. Die evolutionäre Tiefe innerhalb der untersuchten Cyanobakterien ist erheblich geringer als die, die die Hauptgruppen der Eubakterien trennt, als ob die Diversifizierung der Cyanobakterien signifikant nach dem Erscheinen der Hauptgruppen der Eubakterien stattgefunden hätte. Drei der fünf von Rippka et al. definierten taxonomischen Sektionen (R. Rippka, J. Deruelles, J. B. Waterbury, M. Herdman und R. Y. Stanier, J. Gen. Microbiol. 111:1-61, 1979) (Sektionen II pleurocapsalean, IV heterocystous, filamentös, nicht verzweigt und V heterocystous, filamentös, verzweigt) sind phylogenetisch kohärent. Die anderen beiden Sektionen (I einzellig und III nicht-heterocystous, filamentös) sind dagegen miteinander vermischt und daher keine natürlichen Gruppen. Unsere Ergebnisse unterstützen nicht nur die Schlussfolgerung vorheriger Arbeiten, dass die Cyanobakterien und grünen Chloroplasten eine kohärente phylogenetische Gruppe bilden, sondern deuten auch darauf hin, dass die Chloroplastenlinie, die das Cyanelle von C. paradoxa umfasst, nicht nur eine Schwestergruppe zu den freilebenden Formen ist, sondern vielmehr innerhalb der Diversifikation der Cyanobakterien enthalten ist.