南极极端嗜盐微生物之间猖獗的基因交换
由新南威尔士大学领导的团队揭示了生活在南极盐度最高的湖泊中、能够在零下20摄氏度的温度下存活的极端嗜盐微生物的遗传秘密。
由新南威尔士大学领导的科学家团队揭示了生活在南极最咸湖泊中、能够在零下20摄氏度的水温中生存的极端嗜盐微生物的遗传秘密。深湖位于离戴维斯站约五公里处,约3500年前形成,当时南极洲上升,隔绝了海洋的一部分。这个36米深的湖水现在盐度非常高,可以在零下20摄氏度的温度下保持液态状态。
新南威尔士大学生物技术和生物分子科学学院的Rick Cavicchioli教授和团队领导说:“这个湖被记录为至今最不富有生产力的湖泊,极少有生物能在其中生长。”
该团队采集了来自湖水五、13、24和36米深处的样本,并研究了生活在那里的微生物的整个基因序列,以了解它们如何演化以适应极端恶劣的环境条件。
研究结果已发表在《美国国家科学院院刊》上。
目前存在的极端嗜盐微生物属于一类微生物-古菌,众所周知,它们之间存在基因交换。
Cavicchioli教授说:“但我们的研究表明,这些微生物相互之间交换大量基因材料,远远超过以往在自然环境中观察到的。不同属之间交换了几乎相同的DNA片段,而不仅仅是物种。”
“尽管这种猖獗的基因交换,不同物种仍能共存,因为它们已经演化出利用不同生态位和食物来源的能力。”
举例来说,一些微生物在水中消耗蛋白质,另一些消耗像藻类产生的甘油这样的糖类。据估计,这类微生物在湖中生长极慢,每年只能产生约六代。
Cavicchioli教授表示,对极端微生物的研究可能具有工业应用价值。
“来自耐寒微生物的酶可能具有重要价值。它们在低温下的高活性可以为需要加热的过程提供降低能耗,比如清洁,或者必须在低温下进行的过程,比如食品生产或冷污染场地的生物修复。”
Cavicchioli教授的团队在深湖所在的维斯特福尔德山区的其他南极湖泊中也取得了同样引人注目的发现。
“这突显了南极湖泊的宝贵和独特之处,以及为何南极需要受到保护,以便全球各社会在未来的岁月中受益。”
该研究的第一作者是新南威尔士大学的Matthew DeMaere,团队成员还包括来自新南威尔士大学、塔斯马尼亚大学、查尔斯斯图尔特大学、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室和美国能源部联合基因组研究所的其他研究人员。
媒体联系:
Rick Cavicchioli教授:9385 3516, r.cavicchioli@unsw.edu.au
新南威尔士大学科学类新闻部:Deborah Smith:9385 7307, 0478 492 060, deborah.smith@unsw.edu.au”