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        海洋微生物組的新基因目錄揭示了驚喜
        
			
        
				2019-06-03 14:15:56
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        微生物在地球上占主導(dǎo)地位，尤其是海洋，并有助于支持整個(gè)海洋食物網(wǎng)。在最近發(fā)表在自然微生物學(xué)雜志上的報(bào)告中，夏威夷大學(xué)的Mānoa(UHM)海洋學(xué)教授Ed DeLong和他的團(tuán)隊(duì)報(bào)告了迄今為止構(gòu)建的最大的單點(diǎn)微生物組基因目錄。有了這些新信息，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)限制是海洋微生物基因組進(jìn)化的核心驅(qū)動(dòng)因素。
        

        海洋微生物組的新基因目錄揭示了驚喜
        

        作為一個(gè)群體，海洋微生物在其代謝能力方面極其多樣化和多樣化。所有這些變異都在其基因中編碼。一些海洋微生物具有遺傳指令，允許它們利用來自陽(yáng)光的能量將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)。其他人使用有機(jī)物作為碳和能源，并產(chǎn)生二氧化碳作為呼吸終產(chǎn)物。其他更奇特的途徑也被發(fā)現(xiàn)。
        

        “但是，我們?nèi)绾卧趲缀蹩床灰姷纳镏忻枋鏊羞@些不同的特征和功能，這些生物的數(shù)量接近每茶匙海水一百萬個(gè)細(xì)胞?”該論文的資深作者德龍問道。“這個(gè)新建的，全面的棲息在夏威夷群島北部海域的微生物基因目錄可以應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。”
        

        水樣在兩年內(nèi)收集，現(xiàn)代基因組測(cè)序技術(shù)用于解碼夏威夷海洋時(shí)間序列(HOT)計(jì)劃開闊海域中3000英尺深水中最豐富的微生物物種的基因和基因組站點(diǎn)，站ALOHA。
        

        在陽(yáng)光照射層深處，研究小組觀察到微生物群落的急劇轉(zhuǎn)變。他們報(bào)告說，微生物，它們的基因組和蛋白質(zhì)的基本構(gòu)建塊在大約250-650英尺的深度之間急劇變化。
        

        “在地表水中，微生物基因組要小得多，而且它們的蛋白質(zhì)含有較少的氮 - 這種氮缺乏環(huán)境中的邏輯適應(yīng)性，”超高分子海洋與地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(SOEST)博士后研究員Daniel Mende說。并且是論文的主要作者。“在更深的水域，400-650英尺之間，微生物基因組變得更大，它們的蛋白質(zhì)含有更多的氮，同時(shí)隨著氮的可用性隨著深度的增加而增加。”
        

        “這些結(jié)果表明，環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)素的供應(yīng)可能實(shí)際上決定了微生物基因組和蛋白質(zhì)在野外的進(jìn)化，”德龍說。“該研究的另一個(gè)令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是觀察到的微生物'基因組過渡區(qū)'發(fā)生在非常狹窄的深度范圍內(nèi)，正好在陽(yáng)光照射層之下。在650英尺深以下，微生物基因組和蛋白質(zhì)的基本特性相對(duì)恒定，所有通往海底的路。“
        

        與亞利桑那大學(xué)Bonnie Hurwitz教授領(lǐng)導(dǎo)的計(jì)算機(jī)科學(xué)小組合作，全球科學(xué)家可以獲得新的數(shù)據(jù)庫(kù)，他們正在尋求描述全球海洋中微生物的性質(zhì)和功能。
        

        “這些新數(shù)據(jù)將為了解當(dāng)今海洋微生物組的性質(zhì)和功能提供重要工具，并有助于預(yù)測(cè)其未來的發(fā)展軌跡，”德龍說。
        
			

			
          
        
			
        
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