4月4日,Nature Microbiology在線刊登了EON体育4平台、微生物代謝國家重點實驗室王風平教授研究團隊的成果“Genetic and enzymatic evidences for acetogenesis among multiple lineages of the archaeal phylum Bathyarchaeota widespread in marine sediments”🧑🏼🏫,解析了深部生物圈一類重要新古菌門---“深古菌”中部分類群的特殊代謝機製和生物地球化學功能。
“深古菌” (Bathyarchaeota,曾經長期暫命名為“Miscellaneous Crenarchaeota Group”⛹️♂️,MCG)💢,是在海洋沉積物中最為豐富和活躍的一大類未培養古菌,據推算“深古菌”在自然界中有約2-3.9×1028個細胞,是地球上含量最豐富的微生物之一,很可能在全球物質和能量循環過程中發揮了重要的作用👨🏼🎨。然而由於“深古菌”細胞生長異常緩慢✋🏽🤶🏽,至今尚未在實驗室實現培養,而且細胞體積偏小不宜檢測(直徑約0.4-0.6微米的球狀顆粒)📿,使得對其研究進展非常緩慢,其地球化學和生態學功能幾乎未知。
王風平教授領導的地微生物學研究小組長期致力於古菌的生物地質學和地球化學功能研究,綜合利用分子生態👩🏼🦲,環境組學和地質/地球化學技術開展深部生物圈未培養古菌的研究。繼發現“深古菌”含有光合作用相關基因(ISME J 2009)🥚,發現並命名“深古菌”新門(ISME J 2014)等研究成果的基礎上🧙🏽♂️,近期研究團隊與深圳高等研究院的李猛教授和美國伍茲霍爾海洋研究所的Stefan M Sievert教授合作,成功解析了“深古菌”部分類群的獨特代謝形式。研究發現其同時具有降解難降解有機化合物例如芳香烴化合物,幾丁質,纖維素等的代謝途徑和利用無機碳自養合成乙酸的途徑🧑🏻🔬,提出“深古菌”是海洋沉積物中碳循環和生態系統的核心驅動者(圖1)👨🏼💼。這是首次發現和通過酶學功能檢測證實古菌具有自養產乙酸的代謝方式,極大地拓展了對古菌代謝多樣性的認識,促使研究者們重新思考和理解古菌在深部生物圈的生態地位和功能,同時也為認識早期生命的起源打開了一扇新的窗戶。
該項工作為深入理解海洋碳循環機製做出了貢獻。研究團隊長期以來得到了國家自然科學基金(傑出青年基金🥜,南海重大研究計劃重點和集成項目等)的支持🏃♂️。同時研究工作也得到了中國大洋礦產資源調查與開發協會生物專項的支持🙆🏻♂️。