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

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Naujas algoritmas skrenda greičiau nei bepiločiai orlaiviai nei pasaulinės klasės žmonių rasės pilotai

Dronas, skrendantis per Dūmus, kad įsivaizduotų kompleksinius aerodinaminius efektus. Paskola Robotikos խումբ suvokimo grupė, Juricho universitetas Norėdami būti naudingi, bepiločiai orlaiviai turi būti...

Newsletter

Subscribe to stay updated.