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      需要的鹽來自死海真菌的耐受性教訓(xùn)
      
			
      
				2019-01-01 14:45:25
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      盡管它的名字，死海確實(shí)支持生命，而不僅僅是幫助游客漂浮在其水域。藻類，細(xì)菌和真菌構(gòu)成了有限數(shù)量的物種，可以忍受地球最低點(diǎn)的極端咸味環(huán)境。
      

      需要的鹽來自死海真菌的耐受性教訓(xùn)
      

      當(dāng)鹽濃度非常高時(shí)，一些生物在咸環(huán)境中茁壯成長。其他生物需要鹽才能生長。要了解由絲狀真菌Eurotium rubrum使用的生存策略，由以色列海法大學(xué)的Eviatar Nevo，美國能源部聯(lián)合基因組研究所(DOE JGI)的Igor Grigoriev和大學(xué)的Gerhard Rambold領(lǐng)導(dǎo)的研究小組德國拜羅伊特及其同事研究了它的基因組。他們在2014年5月9日的Nature Communications上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
      

      研究小組寫道：“在沙漠化和鹽度增加的世界中，了解細(xì)胞和生物體對高鹽度的長期適應(yīng)性非常重要。” “觀察到的功能和結(jié)構(gòu)調(diào)整為有助于生物在這種極端環(huán)境條件下生存的機(jī)制提供了新的見解，但也指出了新的目標(biāo)，如生物技術(shù)改善作物耐鹽性。”原則上這一發(fā)現(xiàn)可能徹底改變?nèi)螓}漬農(nóng)業(yè)通過為在作物中適當(dāng)使用抗鹽基因和基因網(wǎng)絡(luò)奠定必要的理解基礎(chǔ)，使它們能夠在沙漠和鹽水環(huán)境中生長。
      

      DOE JGI團(tuán)隊(duì)首先對大腸桿菌的2620萬個(gè)基因組進(jìn)行了測序，組裝和注釋。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)基因組中含有超過10,000個(gè)預(yù)測基因。他們還發(fā)現(xiàn)，紅色毛癬菌蛋白的天冬氨酸和谷氨酸含量高于預(yù)期。當(dāng)研究小組將E. rubrum的基因家族與其他兩種嗜鹽物種(Wallemia ichthyophaga和Hortaea werneckii)的基因家族進(jìn)行比較時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)所有三個(gè)物種中都存在高酸性殘留物，這是所有耐鹽微生物的共同特征。
      

      為了更多地了解真菌對鹽的耐受性，海法大學(xué)的Tami Kis-Papo在液體和固體培養(yǎng)基中生長樣品，鹽度為零至死海水的90%。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)它在70%稀釋的死海水中生長時(shí)，它具有活孢子，這種條件相當(dāng)于20年前死海中的藻華。由阿爾方斯R. Weig在拜羅伊特大學(xué)進(jìn)行的一項(xiàng)研究E.癬菌轉(zhuǎn)錄組，編碼RNA分子的小部分基因組，以執(zhí)行構(gòu)建和維持細(xì)胞的指令，表明在高鹽度條件下，真菌細(xì)胞需要嚴(yán)格控制細(xì)胞膜運(yùn)輸。“這清楚地表明，真菌試圖”積極“應(yīng)對其極端環(huán)境并且不會簡單地陷入休眠狀態(tài)，”該團(tuán)隊(duì)指出，“正如大幅減少的增長率所預(yù)期的那樣。”
      

      除了有助于更好地了解農(nóng)業(yè)的耐鹽機(jī)制外，這項(xiàng)工作還可能適用于DOE在制定改進(jìn)生物燃料生產(chǎn)的新戰(zhàn)略方面的利益。例如，DOE JGI及其合作伙伴正在采購微生物和真菌酶，以便用離子液體進(jìn)行更有效的生物質(zhì)預(yù)處理，環(huán)境友好的有機(jī)鹽通常用作揮發(fā)性有機(jī)溶劑的綠色化學(xué)替代品。
      
			

			
        
      
			
      
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