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      細(xì)菌如何捕獲暮光之城中的碳
      
			
      
				2019-01-03 15:23:26
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      加利福尼亞州沃爾特克里克 - 了解覆蓋地球表面70%的世界海洋中碳的流動(dòng)和處理，對(duì)于理解全球氣候周期至關(guān)重要，許多問(wèn)題仍未得到解決。在海洋表面以下200至1000米處存在“暮光區(qū)域”，其中陽(yáng)光不足以穿透微生物以進(jìn)行光合作用。盡管如此，眾所周知，居住在這些深處的微生物捕獲二氧化碳，然后它們用于形成細(xì)胞結(jié)構(gòu)并進(jìn)行必要的代謝反應(yīng)，使它們能夠存活和繁殖?，F(xiàn)在正在出現(xiàn)關(guān)于微生物代謝途徑的細(xì)節(jié)，這有助于解決某些細(xì)菌在黑暗海洋中如何做到這一點(diǎn)的謎團(tuán)。
      

      細(xì)菌如何捕獲暮光之城中的碳
      

      到目前為止，黑暗海洋中的碳固定主要?dú)w因于古細(xì)菌，即通常生活在極端環(huán)境條件下的單細(xì)胞生物。在這個(gè)海洋區(qū)域，生活在那里的細(xì)菌被認(rèn)為依賴有機(jī)化合物來(lái)獲取能量和碳。根據(jù)DOE JGI合作者Ramunas Stepanauskas，Bigelow實(shí)驗(yàn)室單細(xì)胞基因組學(xué)中心主任和科學(xué)論文的高級(jí)作者，“以前的海洋學(xué)模型表明，古菌不能充分考慮在黑暗海洋中固定的碳量。我們的研究發(fā)現(xiàn)了特定類(lèi)型的細(xì)菌，而不是古細(xì)菌，以及它們可能的能源，它們可能是黑海碳循環(huán)中這一主要的，未說(shuō)明的主要成分。“
      

      為了克服阻礙研究深海微生物的挑戰(zhàn)，研究人員采用創(chuàng)新的單細(xì)胞基因組學(xué)技術(shù)，其中DOE JGI的Tanja Woyke和Alexander Sczyrba，Bigelow實(shí)驗(yàn)室的Ramunas Stepanauskas及其團(tuán)隊(duì)開(kāi)拓者。研究報(bào)告的共同作者Woyke解釋說(shuō)，“在我們對(duì)Bigelow的同事分離出的單細(xì)胞基因組進(jìn)行測(cè)序后，有可能驗(yàn)證能夠在這個(gè)深水域捕獲碳的主要細(xì)菌譜系。“這項(xiàng)研究代表了使用單細(xì)胞基因組測(cè)序來(lái)破譯未培養(yǎng)的天然微生物聚生體的代謝能力的原始實(shí)例，為宏基因組學(xué)提供了有力的補(bǔ)充。”
      

      Stepanauskas將該項(xiàng)目的成功歸功于DOE JGI，Bigelow實(shí)驗(yàn)室，蒙特利灣水族館研究所，維也納大學(xué)和麻省理工學(xué)院的共同努力。“這是第一次將單細(xì)胞基因組方法應(yīng)用于深海，這是地球上最大和最不為人知的生物群落之一，”特拉華大學(xué)哈靈頓海洋生物科學(xué)教授David Kirchman強(qiáng)調(diào)說(shuō)。“這篇論文從根本上改變了我們對(duì)微生物如何在海洋中獲取能量和繁榮的看法。”
      

      美國(guó)能源部聯(lián)合基因組研究所在美國(guó)能源部科學(xué)辦公室的支持下，致力于推進(jìn)基因組學(xué)研究，以支持與清潔能源生產(chǎn)，環(huán)境特征描述和清理相關(guān)的DOE任務(wù)。總部位于加利福尼亞州Walnut Creek的DOE JGI提供集成的高通量測(cè)序和計(jì)算分析，使基于系統(tǒng)的科學(xué)方法能夠應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。
      
			

			
        
      
			
      
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