來(lái)自BP石油泄漏的食油細(xì)菌的遺傳潛力被解讀
德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的微生物學(xué)家和他們的同事已經(jīng)破解了細(xì)菌如何分解油以幫助清理深水地平線漏油的遺傳密碼,揭示了一些細(xì)菌比以前更有可能消耗油。發(fā)表在“ 自然微生物學(xué) ”雜志上的這些研究結(jié)果可用于應(yīng)對(duì)未來(lái)的石油泄漏和其他生態(tài)災(zāi)難,同時(shí)揭示微小微生物在限制2010年爆炸造成的損害方面發(fā)揮巨大作用的方式。 BP石油鉆井平臺(tái)。
自從墨西哥灣漏油事件以來(lái),科學(xué)家們已經(jīng)研究了災(zāi)難后指數(shù)增長(zhǎng)的細(xì)菌群落是如何幫助消滅那里的大量化學(xué)物質(zhì)的,但對(duì)這一過(guò)程的遺傳基礎(chǔ)知之甚少。Brett Baker,海洋科學(xué)系助理教授; Nina Dombrowski,德克薩斯大學(xué)海洋科學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員; 他和同事們對(duì)含油微生物的DNA進(jìn)行了測(cè)序,以揭示不同細(xì)菌物種的遺傳潛力,包括新確定的對(duì)清除任務(wù)非常重要的物種。
“油非常復(fù)雜,但它有兩種主要的化合物:烷烴,它們相對(duì)容易被細(xì)菌分解,而芳烴則更難以去除,”Dombrowski說(shuō)。“我們發(fā)現(xiàn)許多細(xì)菌能夠處理更危險(xiǎn)的化合物。這對(duì)未來(lái)的石油泄漏以及我們?nèi)绾卫米匀画h(huán)境反應(yīng)有影響。”
一種已知具有食油能力的細(xì)菌Alcanivorax以前被認(rèn)為無(wú)法消耗溢出留下的更穩(wěn)定的碳?xì)浠衔?。其他人,如Neptuniibacter,并不知道在海灣地區(qū)涉及降解石油?;驕y(cè)序不僅顯示了幾種細(xì)菌可以分解芳香烴,還闡明了各種物種如何協(xié)同工作以最大化整個(gè)微生物群落的遺傳潛力。
“我們使用新方法獲取實(shí)驗(yàn)室尚未種植的細(xì)菌基因組,以增強(qiáng)我們對(duì)細(xì)菌如何消耗自然界油的理解,”貝克說(shuō)。
科學(xué)家們從深水地平線石油泄漏事件中搜集了許多細(xì)菌的基因,以弄清楚微生物如何吞噬石油中的復(fù)雜混合物,石油中含有多達(dá)1000種化合物。研究人員指出了復(fù)雜的天然細(xì)菌群落成員共同消耗石油的特定途徑。
“這相當(dāng)于一場(chǎng)音樂(lè)會(huì),”Dombrowski說(shuō)。“所有的音樂(lè)家都必須共同努力,制作出一首優(yōu)美的音樂(lè)。在漏油事件發(fā)生后,所有的細(xì)菌必須協(xié)同工作才能有效地降解油脂。”
科學(xué)家們甚至發(fā)現(xiàn),一些細(xì)菌可能有助于“清理后清理”,這意味著他們也可以吃掉人類倒入水中清理油脂的東西。這些分散劑本身可能引起環(huán)境問(wèn)題。DNA測(cè)序揭示了一些細(xì)菌可以降解含硫化合物的證據(jù),例如在深水地平線溢油后使用的分散劑中發(fā)現(xiàn)的含硫化合物。
然而,并非所有細(xì)菌都對(duì)分散劑反應(yīng)良好,而Dombrowski說(shuō),“細(xì)菌友好型”分散劑的重要性不會(huì)干擾這種微生物團(tuán)隊(duì)合作。了解細(xì)菌如何通過(guò)基因編程來(lái)食用油,為科學(xué)家提供了如何創(chuàng)造更好的分散劑和海洋清理策略的線索。
“已經(jīng)出現(xiàn)在石油泄漏現(xiàn)場(chǎng)的細(xì)菌群落可以快速有效地應(yīng)對(duì),在溢油期間變得充足,并積極降解石油化合物,”Dombrowski說(shuō)。“這說(shuō)明了保持健康和多樣化細(xì)菌群落的重要性,以及為什么我們需要小心確保我們對(duì)漏油的反應(yīng)不會(huì)干擾這種自然反應(yīng)。”
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