Neseniai atrasti klimatui palankūs mikrobai sugadina negyvus augalus, neišleisdami šilumą sulaikančio metano

Tengchong Yunnan karštosios versmės Kinijoje, kur buvo surinkta keletas naujai aprašytų Brockarchaeota. Kreditas: Jian-Yu Jiao / Sun Yat-Sen universitetas

Gyvybės medis tik šiek tiek išaugo: mokslininkų iš JAV ir Kinijos komanda nustatė naują mikrobų grupę, taikiai gyvenančią karštuose šaltiniuose, geoterminėse sistemose ir hidroterminėse nuosėdose visame pasaulyje. Atrodo, kad mikrobai vaidina svarbų vaidmenį pasauliniame anglies cikle, nes padeda degraduoti pūvančius augalus negamindami šiltnamio efektą sukeliančių dujų metano.

„Klimato mokslininkai turi atsižvelgti į šiuos naujus mikrobus savo modeliuose, kad tiksliau suprastų, kaip jie paveiks klimato pokyčius“, – sakė tyrimui vadovavęs Brettas Bakeris, Teksaso universiteto Ostino jūrų mokslo institute docentas. ), 2021 m.) Gamtos bendravimas.

Naujoji grupė, kurią biologai vadina prieglobsčiu, pavadinta Brockarchaeota pagal Thomas Brocką, pradininko tyrinėjant mikrobus, kurie gyvena ekstremalioje aplinkoje, pavyzdžiui, Jeloustouno nacionalinio parko karštosiose versmėse. Deja, Brockas mirė balandžio 4 d. Jo tyrimai leido sukurti galingą biotechnologijų priemonę, vadinamą PGR, kuri naudojama be eilės ir, be kita ko, COVID-19 testai.

„Šių naujų mikrobų iš karštųjų versmių aprašymas yra tinkama duoklė Tomo palikimui mikrobiologijoje“, – pridūrė Bakeris.

Tibeto karštas šaltinis

Tibeto karštas šaltinis, kur buvo surinkta keletas naujai aprašytų Brockarchaeota. Kreditas: En-Min Zhou / Junano universitetas

Iki šiol Brockarchaeota nebuvo sėkmingai auginama laboratorijoje ar nufotografuota mikroskopu. Vietoj to, jie buvo identifikuoti kruopščiai rekonstruojant jų genomus iš genetinės medžiagos gabalėlių, surinktų mėginiuose iš karštųjų šaltinių Kinijoje ir hidroterminių nuosėdų Kalifornijos įlankoje. „Baker“ ir komanda naudojo didelį našumą DNR seka ir naujoviški skaičiavimo metodai naujai aprašytų organizmų genomams kaupti. Mokslininkai taip pat nustatė genus, kurie rodo, kaip jie vartoja maistines medžiagas, gamina energiją ir generuoja atliekas.

„Pažvelgę ​​į viešas genetines duomenų bazes pamatėme, kad jie buvo surinkti visame pasaulyje, tačiau apibūdinami kaip„ nedirbami mikroorganizmai “, – sakė Valerie De Anda, pirmoji naujojo straipsnio autorė, remdamasi mėginiais, kuriuos atliko kiti tyrėjai iš šaltinių. Pietų Afrika ir Vajomingo Jeloustounas, taip pat iš daugiau nuosėdų Indonezijoje ir Ruandoje. „Buvo genetinių sekų, kurios siekia dešimtmečius, tačiau nė viena iš jų nebuvo išsami. Taigi, mes rekonstravome pirmuosius šio prieglobsčio genomus ir supratome, kad oho, jie yra visame pasaulyje ir buvo visiškai nepastebėti. “

Brockarchaeota žemėlapis

Mėginių, iš kurių buvo gauti Brockarchaeota genomai (oranžiniai) ir 16S rRNR genų sekos (mėlyni), vieta. Apskritimo dydis atitinka bendrą su Brockarchaeota susijusių eilučių skaičių kiekvienoje vietoje. Kreditas: Teksaso universitetas Ostine

Brockarchaeota yra didesnės, mažai ištirtos mikrobų grupės, vadinamos archaea, dalis. Iki šiol mokslininkai manė, kad vienintelė archeologija, susijusi su metilintų junginių – tyjančių augalų, fitoplanktono ir kitų organinių medžiagų – skaidymu, yra ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų metanas.

„Jie naudoja naują metabolizmą, apie kurį nežinome, kad egzistuoja archėjose“, – sakė De Anda. „Ir tai yra labai svarbu, nes jūrų nuosėdos yra didžiausias organinės anglies rezervuaras žemėje. Šios archėjos atgauna anglį negamindamos metano. Tai jiems suteikia unikalią ekologinę padėtį gamtoje. “

Šeima yra plati susijusių organizmų grupė. Norėdami įsivaizduoti, kokia yra didelė ir įvairi phyla, turėtumėte pagalvoti, kad Chordata prieglauda apima tik žuvis, varliagyvius, roplius, paukščius, žinduolius ir jūros voveres. Paprastojoje „Arthropoda“, kuri sudaro apie 80% visų gyvūnų, yra vabzdžių, voragyvių (tokių kaip vorai, skorpionai ir erkės) ir vėžiagyvių (krabai, vėžiai, krevetės ir kiti skanūs jūros ežiai).

2020 m. Liepos mėn. Bakeris, De Anda ir kiti recenzijos straipsnyje pasiūlė galimą kelių naujų filmų egzistavimą po archajomis, įskaitant „Brockarchaeota“. Natūrali mikrobiologija. Šis naujausias tyrimas papildo Brockarchaeota daugiau nei dešimtį naujų rūšių, apibūdina jų apykaitą ir parodo, kad tai iš tiesų yra naujas naujas prieglobstis.

Be organinių medžiagų skilimo, šie naujai aprašyti mikrobai taip pat turi kitų medžiagų apykaitos takų, kuriuos De Anda spėja, kad vieną dieną jie gali būti naudingi pradedant biotechnologijomis, baigiant žemės ūkiu ir baigiant biokuru.

Nuoroda: Valerie De Anda, Lin-Xing Chen, Nina Dombrowski, Zheng-Shuang Hua, Hong-Chen Jiang, Jillian F. Banfield, Wen-Jun Li ir Valerie De Anda, „New Archeal Phylum“ su unikaliais ir universaliais anglies dviračių maršrutais. Brett J. Baker, 2021 m. Balandžio 23 d., Gamtos bendravimas.
DOI: 10.1038 / s41467-021-22736-6

Tyrimo autoriai yra Bakeris ir Wen-Jun Li iš Sun Yat-Sen universiteto ir Pietų jūrų mokslo ir inžinerijos Guangdongo laboratorijos (Kinija). Kiti autoriai yra Lin-xing Chen ir Jillian F. Banfield iš Kalifornijos universitetas, Berklis; Nina Dombrowski anksčiau dirbo Bakerio laboratorijoje UT Ostine, o dabar – Nyderlandų karališkame jūros tyrimų institute ir Utrechto universitete; Zheng-Shuang Hua iš Sun Yat-Sen universiteto (Kinija) ir Dartmuto koledžo; ir Hong-Chen Jiang iš Kinijos geomokslų universiteto.

Šį darbą iš dalies finansavo JAV nacionalinis mokslo fondas, Kinijos mokslo ir technologijų ministerija ir Kinijos nacionalinis mokslo fondas. Seką iš dalies atliko JAV Energetikos jungtinio genomo institutas.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Dėl hormoninių vaistų neproliferaciniai baltymai gali išplisti koronavirusą ir sustabdyti ID-19 vystymąsi

Hormonų tyrimai gali sukelti AD-19 ginklų paplitimą. Kreditas: „Getty Images“ Naujas „Penny Medical“ tyrimas parodo, kaip anti-androgenai trukdo pagrindiniams receptoriams, reikalingiems virusų invazijai į...

Nuostabus „slapto“ objektyvo projektavimo metodas, kurį naudojo „mikrobiologijos tėvas“, rastas po 300 metų

Tai Van Leeuwenhoek mikroskopas. Autoriai: Utrechto universitetas / Rijksmuseum Boerhaave / TU Delft Mikroskopas, kurį Antoni van Leeuwenhoek naudojo novatoriškiems tyrimams atlikti, turi nuostabų...

Joninės sijos sudaro glaudžiai sujungtas „Qubits“ grandines.

Jonų pluoštai gali suformuoti glaudžiai suporuotas kvantinių bitų (kubitų) grandines, pagrįstas deimantų „azoto neturinčiais„ spalvų centrais “, skirtus naudoti kvantinės skaičiavimo aparatinėje įrangoje. ...

Tyrėjai kuria 3D atspausdintą želę biomedicininėms medžiagoms, minkštai robotikai

Hidrogelio medžiaga gaunama iš skirtingo dydžio dumblių dalelių. Paskola Orlino slėnis, NC valstybinis universitetas Dėl stiprumo ir lankstumo hidrogeliai sujungia du fizinius kiaušinius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.