本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
为了在野外复杂而有趣的环境中生存，细菌在其细胞内制造了整套化学产品。这些化学物质用于细菌细胞之间的信号传递、防御和通讯。其中一组特殊的化学物质被称为聚酮化合物，我个人对它情有独钟，因为我的学位项目就是研究聚酮化合物。几种抗生素是聚酮化合物，因此它们对细菌来说是非常有用的东西。
聚酮化合物不仅仅存在于细菌中，也存在于植物、真菌、原生生物甚至一些动物中。它们最常见于具有互利共生关系的生物体中，例如海绵群落和昆虫的共生细菌。这可能是因为它们作为信号分子的作用。特别是地衣化真菌，即与藻类或绿细菌（蓝细菌）共生的真菌，含有大量的聚酮化合物。然而，更仔细地检查发现，其中只有 10% 与植物聚酮化合物有关，其余的则更为独特。
由于聚酮化合物是模块化基因，因此相对容易进化出新的聚酮化合物。基因组片段的意外重复可以添加大量新模块，然后这些模块可以多样化为新的和令人兴奋的用途。如果一个基因添加了一个 -COOH 基团，而另一个基因添加了一个 -CH3 基团，那么这些基因的重复意味着您的分子突然拥有两个 -COOH 基团和两个 -CH3 基团，以及一堆新的分子特性。虽然许多新的真菌聚酮化合物将在真菌内部进化，但也有强烈的暗示表明，其中一部分最初来自细菌。制造聚酮化合物的基因非常接近被称为“移动元件”的基因，后者是特别擅长在细胞内外跳跃的 DNA 片段。此外，聚酮化合物基因的密码子（将 DNA 转化为蛋白质的代码）比其他真菌或植物的密码子更像细菌的密码子。
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对于任何对分类学感兴趣的人来说，本文（参考文献如下）中有一些有趣的进化枝图。它们似乎表明，一组来自细菌的聚酮化合物基因被真菌吸收，并在真菌内部进化，形成了地衣化真菌特有的新型聚酮化合物。这些基因并非存在于所有类型的地衣化真菌中，这表明它们已从不需要它们的物种中丢失。由于聚酮化合物基因往往相当大且体积庞大（至少对于细菌而言，在较大的真核生物基因组内部可能没那么重要！），如果发现它们没有用，那么它们会被悄悄丢弃是有道理的。
真菌窃取细菌基因组片段也并非不可能。真菌和细菌在自然界中占据许多相同的生态位，并且可以形成非常紧密的半互利共生伙伴关系。甚至有化石证据表明，古代类地衣生物是由真菌和蓝细菌之间的共生相互作用形成的。虽然很容易认为真菌是从它们旁边的蓝细菌那里获取了聚酮化合物基因，但这些基因似乎更类似于土壤细菌的基因，而不是蓝细菌的基因。然而，像任何其他生物体一样，地衣并非作为孤立的实体存在，而是被土壤、污垢、寄生虫、其他真菌和其他细菌包围。其中将包括大量与真菌非常接近的土壤细菌，当然也足够接近以进行基因交换。
因此，总的来说，看起来真菌从土壤细菌中获取了一组非常有用的信号和防御分子。在真菌内部，这些基因随后继续进化和发展，形成了真菌特有的且非常有用的基因小群。
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Schmitt I, & Lumbsch HT (2009). 古老的细菌水平基因转移增强了真菌的生物合成能力。PloS one, 4 (2) PMID: 19212443