據俄科學院西伯利亞分院網站報道，該分院克拉斯諾亞爾斯克科學中心的科研團隊通過比較植物葉綠體與藍細菌的DNA全基因組發現，葉綠體DNA內部結構與細菌存在實質性差異，這是科學界首次驗證兩者基因組存在原則性結構差異，就此推翻了植物葉綠體細胞起源于藍細胞的假說。相關成果發布在“BMC Bioinformatics”科學期刊上。

    有一種假說認為，由于大約在10億年前曾與單細胞生物共生的原因，細胞中進行光合作用的葉綠體起源于藍細菌。由于葉綠體擁有自身的DNA，如果這個假說成立，則這兩個生物體應具有相似的基因結構，為此科研團隊采用生物信息方法對其基因組結構進行了比較研究。

    此前，科研團隊研究發現，采用特定的算法可將細菌基因組表達為正六角形，其頂端和中心為具有相同發生頻率的，由三個連續核苷酸構成的DNA片段集群。科研人員采用這種方法發現葉綠體具有與藍細菌完全不同的基因組集群結構，不同植物葉綠體共計178個基因組的數值處理表明，其基因特點是具有8套短DNA片段，且這些片段的三核苷酸組合分布相同。為考察基因組的集群結構，科研人員采用一組相同長度的相交片段覆蓋每個基因組，將每個片段轉化成由63個三核苷酸組合構成的“單詞”，并以三核苷酸組合發生頻率作為長度量綱，當每個單詞體現為指向63維的空間時，其集群結構顯現出來。細菌和葉綠體63維空間點在平面的投影完全不同，且葉綠體基因組片段在三核苷酸組合發生頻率上可分為8個等級。

    此項研究結果表明，葉綠體基因組與細菌基因組存在著巨大的結構差異，由此判定基因組七集群結構具有普遍性這個假說不正確，因為至少葉綠體基因組結構中可分離出八個集群。團隊計劃下一步通過擴大所研究植物范圍進一步驗證所獲得研究結論的正確性。

    此項研究不僅可為葉綠體起源尋找答案，而且在回答諸如非編碼核苷酸序列在基因組中的功能和在進化中的作用等問題上具有重要的基礎研究意義。