Сходство белков (и кодирующих их генов) у эукариотов и архей, либо эукариотов и бактерий.
У митохондрий и пластид - ТОЛЬКО бактериальные белки, есть своя ДНК (кольцевая! часть генов, впрочем, мигрировала в ядро), свои рибосомы (бактериальные!), свои мембраны (бактериальные!).
Мембрана ядра и прилегающая цитоплазма - ТОЛЬКО "архейные". Считывание генов ядра и рибосомы цитоплазмы - ТОЛЬКО "архейные".
Прочие элементы - более или менее "гибридные". Причем там уже важные гены/белки каких-то ИНЫХ бактерий позаимствованы, не связанные с митохондриями и пластидами. А недавно обнаружен геном архей (локиархеи), уже имеющих эти заимствованные бактериальные гены (хотя бы некоторые, включая отвечающие за фагоцитоз).
Кроме того есть эукариоты, у которых нет своих хлоропластов, но есть внутренний симбионт (тоже эукариот) с хлоропластами: https://ru.wikipedia.org/wiki/Хромисты . То есть, фактом является также сама принципиальная способность эукариотов обзаводиться внутренними симбионтами.
На сегодняшний день твердо установлено, что митохондрии и пластиды эукариотической клетки являются потомками симбиотических бактерий (альфапротеобактерий и цианобактерий соответственно). Митохондрии были уже у последнего общего предка всех современных эукариот: это их универсальная черта. Хотя некоторые современные эукариоты лишены митохондрий, это — результат вторичной утраты.
Природа «хозяйской» клетки, некогда захватившей бактериальных симбионтов, менее очевидна, чем происхождение митохондрий и пластид. Геном эукариот явно имеет химерное происхождение: часть генов досталась им от архей, другая — от бактерий (в том числе от симбионтов, но не только от них). Гены архейного происхождения выполняют в эукариотической клетке в основном «центральные» функции (такие как работа с генетической информацией и синтез белка), гены бактериального происхождения — в основном «периферические» (обмен веществ, взаимодействие с внешней средой). ...
По мере накопления геномных данных ... становится всё более очевидно, что эукариоты обособились внутри архейной «кроны», то есть являются более близкими родственниками одним археям, чем другим.
Дальше там (в статье, процитированной выше) речь о недавно открытых глубоководных локиархеях (известен только их геном, живьем их пока не видели), претендующих на особую близость к эукариотам. В частности, локиархеи имеют важные группы белков (например, обеспечивающих фагоцитоз, то есть - захват находящихся снаружи частичек пищи или бактерий), которые есть у эукариотов, но отсутствуют у прочих известных архей.
Еще о локиархеях: http://kot.sh/statya/210/nashli-predkov-vseh-eukariot
О другом возможном механизме образования эукариот - захват симбионтов "выпячиванием" мембраны - без фагоцитоза (без "впячивания"): https://biomolecula.ru/articles/poiavlenie-i-evoliutsiia-kletochnoi-membrany
Грамм-отрицательные бактерии - это тоже химеры. (К грамм-отрицательным относятся предположительные предки митохондрий и пластид - альфа-протеобактерии и цианобактерии). Вероятно, тоже эндосимбиотические
Статистические тесты.., фактически говорят лишь о том, что геном грамотрицательных бактерий имеет химерное происхождение ... Эндосимбиоз дает очень простое и красивое объяснение появлению двойной мембраны (наружная мембрана принадлежит хозяину, внутренняя — симбионту). У этой гипотезы есть проверяемые следствия — например, следует ожидать, что одна из двух мембран сохранила в себе что-то, характерное для клостридий, а вторая — для актинобактерий ...
... Лейк вскользь указывает на одно дополнительное подтверждение, связанное с эволюцией фотосинтеза. Дело в том, что среди прокариот фотосинтез встречается только у некоторых клостридий, а также у многих грамотрицательных бактерий (цианобактерий, пурпурных протеобактерий, зеленых серных бактерий и др). Ни одна из древовидных эволюционных реконструкций не могла объяснить такое странное распределение способности к фотосинтезу среди прокариот — даже с учетом возможного горизонтального переноса. ... схема Лейка, напротив, хорошо объясняет эту ситуацию. По-видимому, изобретателями фотосинтеза были какие-то древние клостридии. От этих клостридий фотосинтез достался по наследству первым грамотрицательным бактериям ... В дальнейшем во многих группах грамотрицательных бактерий фотосинтез был вторично утрачен. Отсюда — еще одно проверяемое следствие: можно ожидать, что, порывшись хорошенько в геномах нефотосинтезирующих грамотрицательных бактерий, мы найдем там следы древних фотосинтетических систем.
https://elementy.ru/novosti_nauki/431137/Drevo_zhizni_zavivaetsya_v_koltsa
Более подробно, где у эукариотов чьи белки работают:
Общепризнано, что эукариоты возникли в результате симбиоза нескольких видов прокариот. Предками митохондрий были альфапротеобактерии, предками пластид – цианобактерии. Гораздо труднее понять, кто был предком всего остального, то есть цитоплазмы и ядра. Нуклеоцитоплазма эукариот сочетает в себе признаки архей и бактерий, а также имеет множество уникальных особенностей, которых нет у современных прокариот.
... Предком митохондрий были альфапротеобактерии. Какие именно – этот вопрос остается дискуссионным. ... Вскоре после перехода предков митохондрий к эндосимбиозу многие из их генов была перенесена в ядро, где они попали под контроль ядерно-цитоплазматических регуляторных систем. Гены переносились целыми крупными блоками
... 4,5 тысячи белковых доменов, которые есть у эукариот, можно разделить на 4 группы: 1) имеющиеся только у эукариот, 2) общие для всех трех надцарств, 3) общие для эукариот и бактерий, но отсутствующие у архей; 4) общие для эукариот и архей, но отсутствующие у бактерий.
Мы рассмотрим две последние группы ..., поскольку для этих белков можно с определенной уверенностью говорить об их происхождении: соответственно бактериальном или архейном.
... Домены, унаследованные от архей ..., играют ключевую роль в жизни эукариотической клетки. Среди них преобладают домены, связанные с хранением, воспроизведением, организацией и считыванием генетической информации.
Очень важен тот факт, что подавляющее большинство "архейных" доменов относится к тем функциональным группам, в пределах которых горизонтальный обмен генами у прокариот происходит реже всего. Скорее всего, эукариоты могли получить этот комплекс лишь путем прямого наследования от архей, или от общего предка с современными археями.
Среди доменов бактериального происхождения тоже есть белки, связанные с информационными процессами, но ... большинство из них работает только в митохондриях или пластидах. Например, все эукариотические рибосомные белки бактериального происхождения (их 24) присутствуют только в рибосомах митохондрий и пластид. Напротив, все 28 доменов рибосомных белков архейного происхождения присутствуют в цитоплазматических рибосомах эукариот.
Аналогичная ситуация и с доменами РНК-полимераз. Среди эукариотных доменов архейного происхождения присутствует 7 доменов ДНК-зависимых РНК-полимераз, тогда как в бактериальной группе таких доменов только два, причем один из них связан с транскрипцией митохондриальной ДНК, а второй – пластидной.
... Эукариоты унаследовали от бактерий много метаболических доменов. Многие из них связаны с фотосинтезом и кислородным дыханием. Это не удивительно, поскольку то и другое было получено эукариотами вместе с бактериальным эндосимбионтами – предками пластид и митохондрий.
Кроме того, эукариоты унаследовали именно от бактерий, а не от архей, домены, связанные с микроаэрофильным метаболизмом цитоплазмы и с защитой от токсического действия кислорода, многие домены метаболизма углеводов, белки-предшественники ключевых ферментов синтеза стеролов и, по-видимому, некоторые предшественники белков цитокселета.
... Нуклеоцитоплазма эукариот, по-видимому, представляет собой химерное образование. Ее центральные блоки имеют преимущественно архейное происхождение, а значительная часть «периферии» - бактериальное.
... как выяснилось, в нуклеоцитоплазме присутствует довольно много «бактериальных» доменов, не характерных ни для цианобактерий (предков пластид), ни для альфапротеобактерий (предков митохондрий).
... Если протоэукариоты получили целый ряд генов от каких-то бактерий, не родственных предкам митохондрий и пластид, то когда это произошло: до приобретения органелл или после? Логика подсказывает, что многие из этих событий произошли до приобретения митохондрий. Дело в том, что многие из этих белков, очевидно, были необходимы прото-эукариотам для того, чтобы они смогли приобрести эндосимбионтов. Это и домены, связанные с эластичностью мембран (ферменты синтеза стеролов), и предшественники белков цитоскелета (они необходимы для фагоцитоза), и ферменты метаболизма углеводов (поскольку благодаря им метаболизм нуклеоцитоплазмы становится комплементарным метаболизму митохондрий), и, наконец, сигнально-регуляторные белки "экологического" характера (поскольку прото-эукариоты, прежде чем приобрести эндосимбионтов, очевидно, жили с ними в одном сообществе и должны были эффективно взаимодействовать со своим биотическим окружением). Большинство белков из этих функциональных групп были приобретены прото-эукариотами от бактерий, не родственных будущим эндосимбионтам.
... Похоже на то, что архея, ставшая основой нуклеоцитоплазмы эукариот, на каком-то этапе приобрела аномально высокую способность к инкорпорации чужого генетического материала.
... Вероятно, прото-эукариоты заглатывали и приобретали в качестве эндосимбионтов многих разных бактерий. Активное экспериментирование такого рода и сейчас продолжается у одноклеточных эукариот, обладающих огромным разнообразием внутриклеточных симбионтов (Duval, Margulis, 1995; Bernhard et al., 2000). Из всех этих экспериментов союз с аэробными альфапротеобактериями оказался наиболее удачным и открыл перед новыми симбиотическими организмами огромные эволюционные перспективы. ...