南極酵母的策略 消耗能量以防止細(xì)胞內(nèi)冷凍
居住在南極洲的真菌即使在零下的溫度下也能生長(zhǎng)。這些真菌起分解者的作用,在極地生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)中發(fā)揮重要作用。然而,這種真菌對(duì)零下溫度條件的冷應(yīng)激的代謝反應(yīng)尚不完全清楚。Masaharu Tsuji博士(日本國(guó)立極地研究所)正在揭示極端環(huán)境中細(xì)胞生命機(jī)制的新亮點(diǎn)。
研究了兩種具有不同生長(zhǎng)特性的南極擔(dān)子菌酵母Mrakia blollopis在低溫條件下測(cè)量對(duì)零度以下溫度條件下的代謝反應(yīng),他發(fā)現(xiàn)適應(yīng)零度以下條件的SK-4菌株顯示出活躍的代謝途徑,如細(xì)胞分裂和細(xì)胞壁合成。他還發(fā)現(xiàn)SK-4積累了高水平的芳香族氨基酸,包括色氨酸。已知芳族氨基酸在低溫下改善細(xì)胞生長(zhǎng),并且在ATP需求方面,用于細(xì)胞合成的最昂貴的化合物。然而,菌株TKG1-2在零下溫度下沒(méi)有有效生長(zhǎng),但沒(méi)有明顯變化代謝反應(yīng)或冷應(yīng)激誘導(dǎo)的代謝物的任何明顯積累。
他的研究結(jié)果表明,Mrakia blollopis在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)消耗大量的能量,以幫助它應(yīng)對(duì)寒冷的壓力,因?yàn)樗诹愣纫韵碌臏囟认律L(zhǎng)。
他說(shuō),“ATP是有機(jī)體的能量來(lái)源。看來(lái)微生物南極酵母細(xì)胞通過(guò)犧牲這種重要的能源資源來(lái)阻止細(xì)胞內(nèi)的冷凍”,并補(bǔ)充說(shuō)“我將研究更多種類的南極真菌,以確定是否存在冷應(yīng)激誘導(dǎo)代謝和基因表達(dá)的變化。“
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