新的基因組揭示了北極微生物如何在寒冷的極端棲息地中生存

布里斯托大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)揭示了對(duì)于塑造冰川表面至關(guān)重要的微小北極微生物如何在極端條件下生存。布里斯托爾冰川學(xué)中心的??研究人員首次對(duì)Phormidesmis priestleyi的基因組進(jìn)行了測(cè)序，該基因?qū)儆谒{(lán)藻，這是一組古老的光合微生物，能夠利用二氧化碳和水將能量從陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為糖。他們的研究結(jié)果發(fā)表在本周的開(kāi)放獲取期刊BMC Genomics上。

最近的研究表明，寒冷的極端棲息地隨著微生物的生命而茁壯成長(zhǎng) 在北極，南極和高海拔地區(qū)，植物無(wú)法生存，藍(lán)藻作為主要的主要生產(chǎn)者，是微生物食物鏈的基礎(chǔ)。

在格陵蘭冰蓋中，Phormidesmis priestleyi有助于形成冰礫洞 - 冰蓋表面上的黑暗，充滿灰塵的水坑?？梢园l(fā)現(xiàn)冰凍洞覆蓋大面積的冰，使這些微生物成為冰川和冰蓋上重要的生態(tài)系統(tǒng)工程師。解釋這些生物如何在這些環(huán)境中生存是了解極地地區(qū)生態(tài)的關(guān)鍵。

來(lái)自布里斯托爾冰川學(xué)中心的??博士生Nathan Chrismas說(shuō)：“許多冷適應(yīng)生物或嗜冷菌在其基因組中具有明顯的特征，與它們?nèi)绾芜m應(yīng)寒冷中的生存有關(guān)。通過(guò)分離和測(cè)序其Phormidesmis的基因組priestleyi，我們可以在基因組水平上尋找獨(dú)特的特征。我們發(fā)現(xiàn)它的基因組與來(lái)自更溫暖環(huán)境的相關(guān)生物相似。這個(gè)新的基因組表明，Phormidesmis priestleyi主要通過(guò)生產(chǎn)由糖制成的特殊保護(hù)涂層在寒冷環(huán)境中存活。

地理科學(xué)學(xué)院皇家學(xué)會(huì)研究員PatriciaSánchez-Baracaldo博士說(shuō)：“我很高興我的實(shí)驗(yàn)室能夠?qū)Ρ睒O關(guān)鍵藍(lán)藻的第一個(gè)基因組進(jìn)行測(cè)序。我們的工作表明，將自己包裹在一個(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi)這種微生物由復(fù)雜的糖類排列而成，使用這種粘性層來(lái)保護(hù)其細(xì)胞免于凍結(jié)，使其能夠在北極冬季生存。

“有趣的是，其他藍(lán)藻種類使用類似的策略，以便在其他極端棲息地生存。這種策略使藍(lán)藻能夠在我們星球上的一些最荒涼的地方進(jìn)行殖民。”

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