哪些基因對古細菌的能量代謝至關重要

由維也納大學的Christa Schleper領導的一個研究小組成功地從土壤中分離出了第一個氨氧化古菌：Nitrososphaera viennensis--來自維也納的“球形氨氧化劑”。在最新一期的PNAS期刊中，科學家們提出了新的結果：他們能夠檢測到氨氧化過程中活躍的所有蛋白質 - 這是闡明古菌能量代謝的另一個重要難題。

微生物通常只被視為疾病促進者，盡管它們中的絕大多數(shù)在全球地球化學循環(huán)中起著重要的生態(tài)作用：沒有所有生物，細菌和古細菌中最小的代謝活動，地球上的生命是不可能的。這些微生物在大型地球化學循環(huán)中發(fā)揮著核心作用，它們通過分解有機物并將所得到的結構單元返回大氣或使其可用于新的生命。現(xiàn)在微生物組研究也知道，我們的腸道細菌不僅影響我們的整體健康，甚至影響我們的心理。

但是古細菌呢?長期以來，除了細菌屬于原核生物之外，第二組微生物僅在溫泉和其他極端位置被發(fā)現(xiàn)。僅僅十年前，在所有海洋的海水中，以及土壤和湖泊中都發(fā)現(xiàn)了大量的所謂的Thaumarchaea。這些古菌將氨氧化成亞硝酸鹽，并且由于它們的全球豐度，顯然涉及氮循環(huán)的這一重要步驟。

這種古生物的第一個官方描述的菌株是Nitrososphaera viennensis。它起源于維也納第9區(qū)大學中心Althanstraße的花園，由于它的形式和起源被稱為“Nitrososphaera viennensis”，“來自維也納的球形氨氧化劑”。單個電池的直徑僅為0.8微米，因此為0.8百萬分之一米。

2011年的科學突破是Christa Schleper及其團隊不僅要研究個體基因，還要研究土壤中氨氧化古菌的蛋白質的先決條件。“由于生物體只能生長到非常低的細胞密度，我們不得不運行大型發(fā)酵罐以獲得足夠的生物量，”Christa Schleper解釋道。現(xiàn)在，科學家們已經(jīng)能夠研究這種模式生物體的哪些基因存在于所有的擬南芥中，并且在氨氧化期間是活躍的。

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