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      海洋海綿細菌有隱藏的天賦
      
			
      
				2019-01-01 14:50:05
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      海洋海綿細菌有隱藏的天賦。腎紅珊瑚礁海綿 Theonella swinhoei是幾種抗真菌和抗癌候選藥物的來源。這些化合物不是由海綿本身產(chǎn)生的，而是由生活在其中的共生細菌產(chǎn)生的。所討論的化合物被稱為聚酮化合物，次生代謝產(chǎn)物恰好僅由兩個細菌租戶 T. swinhoei制造，迄今為止研究人員尚未成功。
      

      海洋海綿細菌有隱藏的天賦
      

      來自瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院微生物研究所的研究人員與美國能源部聯(lián)合基因組研究所(DOE JGI)和其他幾個學術(shù)機構(gòu)合作，使用先進的測序方法對細菌進行歸零，這些細菌屬于未開墾的成員屬， Enthotheonella。他們的研究結(jié)果 于2014年1月29日在“自然”雜志上發(fā)表。
      

      “海洋海綿對藥物開發(fā)非常感興趣，但這些動物的生物活性物質(zhì)供應非常有限，”微生物研究所的資深作者Joern Piel說。“鑒定細菌來源可以為可持續(xù)生產(chǎn)提供更一般的策略。”
      

      幾十年來，科學家一直在從實驗室培養(yǎng)的細菌中收集醫(yī)學上重要的化合物，但估計這些“培養(yǎng)細菌”僅代表地球上已知微生物的百分之一，目前還不清楚有多少未培育的99%能夠生產(chǎn)其他微生物。有用的天然化合物 這是研究人員首次將未培養(yǎng)的細菌確定為生物活性化合物的多產(chǎn)來源。
      

      該團隊使用單細胞基因組分析，檢查單個細胞的基因組，進行宏基因組測序，分析環(huán)境樣本的DNA，找到負責的細菌。“在這項研究中，我們繞過了傳統(tǒng)的培養(yǎng)步驟，并展示了基于單細胞和宏基因組學的這類生產(chǎn)者的發(fā)現(xiàn)，”DOE JGI的計算生物學家Christian Rinke說，他將這些細菌稱為“有才華”的生產(chǎn)者。“使我們能夠從未培養(yǎng)的微生物中獲得基因組序列的宏基因組學和單細胞基因組學突出了兩種技術(shù)的潛力，并提供了新的誘惑，可用于藥物發(fā)現(xiàn)的環(huán)境樣品以及為生物燃料等工業(yè)應用提供酶，”他添加。雖然微生物和宏基因組測序是DOE JGI提供的最受歡迎的貢獻之一，但在這項特定研究中，Rinke提供了系統(tǒng)發(fā)育分析，其解讀了細菌譜系的進化歷史。該出版物的測序在德國比勒費爾德大學進行。
      

      最近，DOE JGI的旗艦用戶參與機制，即社區(qū)科學計劃(CSP)，已經(jīng)擴展到與另一個DOE生物和環(huán)境研究辦公室支持的用戶設(shè)施 - 環(huán)境分子科學實驗室(EMSL) - 包括一項協(xié)作科學計劃。該年度征集建議書， http： //www.emsl.pnl.gov/root/access/calls/jgi/2014/征求試點項目，將DOE JGI和EMSL的基因組學和功能分子特征資源整合到目標區(qū)域生物燃料生產(chǎn)，碳循環(huán)和生物地球化學。
      

      對于 自然 出版物，研究人員研究了 來自日本的T. swinhoei，但也發(fā)現(xiàn)了與 其他T. swinhoei 海綿生活 密切相關(guān)的 Enthotheonella。他們認為這組細菌屬于一個新的門，他們稱之為“Tectomicrobia”。這個詞來源于拉丁語，tegere，(隱藏，保護)，反映了他們未被培養(yǎng)的“隱藏”性質(zhì)，并強調(diào)了這些化合物他們生產(chǎn)的產(chǎn)品很可能用于化學防御。
      

      T swinhoei 生活在印度洋和太平洋的熱帶地區(qū)以及紅海的部分地區(qū)，對周圍的水域產(chǎn)生了相當大的影響。“海綿和生活在其中的微生物的共生改變了環(huán)境中的水化學，通過快速將水分通過組織吸收營養(yǎng)物質(zhì)并釋放廢物，”Rinke說。他說，由于分布廣泛，這一發(fā)現(xiàn)也對研究全球碳和氮循環(huán)有影響。
      
			

			
        
      
			
      
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