在现场,对深海微生物中硫代谢动态的拉曼光谱相对定量分析

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 生物地质化学生物地质化学
• 频谱学是一种光谱学.

背景情况:

• 了解深海环境中的微生物硫代谢对于全球生物地球化学循环至关重要.
• 目前用于in situ代谢分析的方法受到准确性和环境干扰的限制.
• 对于微生物过程的定量实时监测,需要方法上的进步.

研究的目的:

• 开发一种创新的,非侵入性的方法,用于微生物硫代谢的量化现场可视化.
• 在各种条件下研究深海细菌的依赖光的代谢差异.
• 建立一个分析框架来研究微生物介导的元素循环.

主要方法:

• 使用分子 (N2) 的共聚焦拉曼光谱作为代谢物量化的内部标准.
• 量化硫酸盐和监测在现场的深海白菌的代谢过程 21-3.
• 分析光谱数据以可视化和对代谢模式的相对量化.

主要成果:

• 在深海和实验室条件之间证明了微生物代谢模式的依赖光的差异.
• 在自然光下观察到硫酸盐的增强生产和零价值硫 (S8) 在表面附近的积累,与胡卜素相关.
• 发现黑暗条件有利于在地下层储存S8,可能利用内部有机碳.

结论:

• 这项研究揭示了深海细菌中以前未知的光调节硫转化机制.
• 开发的拉曼光谱方法为微生物元素循环的实地定量研究提供了一个多功能平台.
• 这些发现提高了对微生物生态策略和在极端环境中的硫循环的理解.