재구축: 가장 정교한 새로운 기능은 가장 오래된 부품으로 구성됨

가장 정교한 새로운 기능은 새로운 제어 아키텍처 하에서 가장 오래된 기존 부품들로 구축된다. 시아노박테리아 (cyanobacterium) 가 분자 수준에서 이를 증명했다. 세 산업이 규모 차원에서 이를 확인했다. 4 월에 오스트리아 과학기술연구소 (ISTA) 의 Springstein et al. 에게 의해 'Science'지에 게재된 논문은 기록된 진화적 혁신 사례 중 가장 인상적인 예시들을 보고한다. Anabaena 속의 다세포 시아노박테리아는 세포 모양을 형성하는 CorMR이라는 세포골격 시스템을 가지고 있다. 이 시스템은 처음부터 새로 설계된 것이 아니다. 박테리아가 수백억 년 동안 세포 분열 중에 유전 물질을 이동시키는 데 사용해 온 플라스미드 DNA 분리 기계인 ParMR 에서 부품별로 재사용 (repurposed) 되었다. 변형 과정은 네 가지 명확한 단계를 거쳤다. 첫째, ParMR 시스템이 플라스미드에서 염색체로 이동했다. 둘째, 그 구성 요소들의 크기와 구조가 변경되었다. 셋째, 단백질 ParR 은 DNA 에 결합하는 능력을 잃고 새로운 능력을 얻었다: 친수성 헬릭스 (amphipathic helix) 를 통해 지질 막에 결합하는 능력. 넷째, 전체 조립체가 Min 시스템의 통제 하에 들어갔다. Min 시스템 자체는 완전히 다른 원래 기능을 가진 고대 조절 모듈이다. 세포 모양을 설계하기 위해 만들어진 두 분자 기계가 새로운 제어 아키텍처 아래 결합되어 둘 다 단독으로 수행할 수 없었던 기능을 생산했다. 연구원들은 처음에 당황했다. ParMR 시스템은 박테리아 세계 전체에서 플라스미드에만 발견된다. 염색체에 암호화되어 있다는 것은 예상치 못한 일이었다. DNA 분리를 완전히 포기하고 세포골격이 되었다는 것은 ISTA 팀이 지적한 바와 같이