在世界上最深的蓝洞中,植物遗传学和代谢学上多样化的自营养素
Xing Chen1, Jiwen Liu1,2,3, Xiao-Yu Zhu1
1Frontiers Science Center for Deep Ocean Multispheres and Earth System, and College of Marine Life Sciences, Ocean University of China, Qingdao, 266003, China.
永利蓝洞中的微生物群落在氧度梯度上适应了它们的碳和能量策略,从光自向化学自和混合过渡. 这揭示了各种各样的代谢途径,支持极端环境中的生命.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物地质化学生物地质化学
- 转基因组学是指转基因组学.
背景情况:
- 永乐蓝洞 (YBH) 呈现了的溶氧 (DO) 梯度和独特的碳度,表明了自性社区的潜力.
- 了解代谢策略对于理解碳和能量流在这种环境中的氧化还原梯度至关重要.
研究的目的:
- 描述微生物群落,它们的新陈代谢策略,以及YBH独特的氧化还原区内的基因组潜力.
- 研究在不同氧气供应条件下,自营养社区使用的碳固定途径和能量代谢.
主要方法:
- 在YBH的有氧,缺氧,基本无氧和完全无氧区域进行垂直采样.
- 大基因组测序和大基因组组装基因组 (MAG) 的组装,以识别微生物血统和功能基因.
- 分析碳固定路径 (例如,CBB,3HP/4HB,WL) 和相关的能量代谢.
主要成果:
- 微生物的组成和功能在四个氧化还原区之间差异很大,与不同的生物地化学过程相关.
- 确定了新的微生物系,从各种未培养的群体中恢复了高质量的MAG.
- 碳固定策略在垂直上有所不同:Calvin-Benson-Bassham (CBB) 循环是普遍存在的,而3 - 基酸/4 - 基酸 (3HP/4HB) 和Wood-Ljungdahl (WL) 途径在无毒区普遍存在,加上各种能量代谢.
- 大多数利用WL路径的种类表现出混合变异,表明灵活的碳获取.
结论:
- 在YBH中观察到微生物生活方式的垂直过渡,从光自向化学自和混合.
- 这项研究增强了对碳固定过程和深海环境中氧气供应影响的生物地化学影响的理解.
- YBH有着一种新型的微生物群,具有多样化的代谢能力,适应极端的氧化还原条件.
更多相关视频
08:09An Aquatic Microbial Metaproteomics Workflow: From Cells to Tryptic Peptides Suitable for Tandem Mass Spectrometry-based Analysis
Published on: September 15, 2015
00:13Using Flexible Gold-Titanium Reaction Cells to Simulate Pressure-Dependent Microbial Activity in the Context of Subsurface Biomining
Published on: October 5, 2019
相关概念视频
Microbial Nutrition
Anoxygenic Photosynthesis
Anoxygenic Phototrophic Bacteria
Diversity of Archaea I
Diversity of Archaea III
Metabolism of Chemolithotrophs
