
研究人員正在收集海水樣本,水樣
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(神秘的發(fā)現(xiàn)地球uux.cn報(bào)道)據(jù)新浪科技(葉傾城):國(guó)外媒體報(bào)道,科學(xué)家在海水樣本中發(fā)現(xiàn)迄今最大的迄今海洋細(xì)菌,它能夠從太陽(yáng)光線中獲取能量。最大中獲幾年前,洋細(xì)一臺(tái)價(jià)值80萬(wàn)美元的夠從光線高精密醫(yī)用熒光活性細(xì)胞分選儀懸掛在起重機(jī)上,準(zhǔn)備裝載到海洋研究船,太陽(yáng)與此同時(shí),科學(xué)
大連甘井子(線下陪玩)美女上門服務(wù)vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)海洋微生物生態(tài)學(xué)家亞歷山德拉·沃登(Alexandra Worden)和同事們準(zhǔn)備在大西洋起航,家海菌收集單細(xì)胞真核生物,水樣并單獨(dú)隔離進(jìn)行單細(xì)胞全基因組測(cè)序。本中此次海洋研究活動(dòng)還在太平洋尋找古生菌、發(fā)現(xiàn)細(xì)菌和其他與微生物有關(guān)的有機(jī)體,沃登和同事希望采集海水樣本帶回實(shí)驗(yàn)室分析,但這種做法將潛在地會(huì)影響樣本的生物多樣性,他們最終決定將實(shí)驗(yàn)室搬到了勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)。
起重機(jī)操作非常順利,細(xì)胞分選儀也安全上船,科研人員和船員們開(kāi)始了航海之旅,他們采集了海水樣本,用熒光染色細(xì)胞制成食物液泡,標(biāo)記那些積極進(jìn)食的生物體,并將海水樣本送入細(xì)胞分選儀,從中篩選出熒光染色細(xì)胞,結(jié)果顯示被篩選出來(lái)的絕大多數(shù)是領(lǐng)鞭毛類細(xì)胞,即以細(xì)菌為食的掠食性真核生物。之后研究小組除了對(duì)原核生物基因組排序之外,還在領(lǐng)鞭毛類細(xì)胞中尋找細(xì)菌和古生菌,沃登稱,起初我們并未獲得什么發(fā)現(xiàn),但我們?nèi)匀粚?duì)這項(xiàng)海洋勘測(cè)十分熱衷。
海洋勘測(cè)活動(dòng)結(jié)束之后,博士后大衛(wèi)·尼德姆(David Needham)決定挖掘冷凍海水樣本,從而確定是否存在細(xì)菌,結(jié)果尼德姆發(fā)現(xiàn)了迄今海洋中最大的細(xì)菌,以及第二種感染掠食性原生生物的細(xì)菌。沃登說(shuō):“通過(guò)尋找普通的微生物候選者,我們最初忽略了一種重要細(xì)菌,其具有獨(dú)特的組合結(jié)構(gòu)。”
目前,這種海洋中最大的細(xì)菌被命名為“ChoanoVirus”,它具有8.7萬(wàn)個(gè)堿基,該細(xì)菌基因組很大,其蛋白質(zhì)編碼尤其令研究人員感到興奮。在數(shù)以百計(jì)的蛋白質(zhì)序列中,沃登帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了3種視紫紅質(zhì)——這是存在于人體等生物體內(nèi)某些細(xì)胞膜中的光處理受體,例如視網(wǎng)膜需要視紫紅質(zhì)才能看到物體。這種細(xì)菌基因組還將β-胡蘿卜素分子與酶物質(zhì)合成在視網(wǎng)膜中,β-胡蘿卜素在視紫紅質(zhì)中還起到光敏處理作用。相比之下,人類和大多數(shù)真核生物存在部分視紫紅質(zhì)機(jī)制,必須從外部資源獲取β-胡蘿卜素形成視網(wǎng)膜。
為了發(fā)現(xiàn)這些細(xì)菌視紫紅質(zhì)在領(lǐng)鞭毛類宿主體內(nèi)的可能性作用,研究人員在大腸桿菌中表達(dá)了細(xì)菌序列,并且發(fā)現(xiàn)光線會(huì)觸發(fā)蛋白質(zhì),開(kāi)始泵送質(zhì)子。可能存在的情況是,這些細(xì)菌實(shí)際上是在幫助細(xì)胞從太陽(yáng)中獲取能量,沃登說(shuō):“這種情況是在捕食性細(xì)胞中絕對(duì)預(yù)想不到的,它是一種具有新功能的細(xì)菌,其功能并不存在于宿主生物體內(nèi)。”
某些生物體利用視紫紅質(zhì)從太陽(yáng)光線中產(chǎn)生化學(xué)能,這并不是一項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn),幾十年前,科學(xué)家曾報(bào)道稱,嗜鹽古生菌(halophilic archaea)利用視紫紅質(zhì)產(chǎn)生能量。2000年,沃登的研究同事埃德·德朗(Ed DeLong)曾指出,海洋細(xì)菌利用視紫紅質(zhì)捕獲光能。此后海洋生物學(xué)家在海洋多種微生物中發(fā)現(xiàn)了這種奇特的新陳代謝方式,2019年,沃登帶領(lǐng)研究人員分析了海水樣本中視紫紅質(zhì)含量豐度,并估測(cè)在海洋某些區(qū)域,視紫紅質(zhì)從太陽(yáng)光線中獲取的能量比葉綠素獲取的更多。
這項(xiàng)最新研究首次表明,細(xì)菌明顯具有掠奪性單細(xì)胞生物的功能。研究人員猜測(cè),當(dāng)有機(jī)質(zhì)缺乏的時(shí)候,領(lǐng)鞭蟲類生物會(huì)通過(guò)視紫紅質(zhì)機(jī)制獲得能量,或者幫助它們加速新陳代謝。
這項(xiàng)研究結(jié)論讓我們?cè)噲D了解宿主體致病影響之外的感染過(guò)程,或許ChoanoViruses和其他細(xì)菌具有一些生存優(yōu)勢(shì),它們不是感染宿主并溶解細(xì)胞來(lái)傳播更多的細(xì)菌,這個(gè)概念在人類病毒學(xué)領(lǐng)域獲得了支持,但在海洋領(lǐng)域還是一個(gè)新概念,此前海洋細(xì)菌獲得的科學(xué)關(guān)注較少。迄今為止,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有間接證據(jù)表明海洋細(xì)菌與宿主之間存在共生關(guān)系。