海底古菌代谢一碳化合物的潜能探讨

摘要

海洋沉积物中存在丰富的C1化合物,已有的元基因组和生物地球化学数据暗示某些海底古菌可能在海洋C1化合物代谢、循环过程中发挥了重要功能.本研究计划监测两种海底重要古菌:甲烷厌氧氧化古菌anaerobic methane oxidizing archaea(ANME,分为ANME-1,2,3三个类群)和海底D族古菌Marine Benthic Group-D(MBG-D)对一碳化合物的利用,探讨ANME和MBG-D在海底一碳有机化合物代谢过程中可能发挥的作用.海底甲烷缺氧氧化目前已知主要由ANME与硫酸盐还原细菌共生协同完成。前期的基因组和转录组数据表明甲烷的缺氧氧化为许多甲烷菌合成甲烷的逆过程。一些甲烷菌同时还具有利用一些简单的C1化合物合成甲烷的能力。也利用了多种一碳有机底物对ANME群体进行了富集诱导，检测ANME基因在不同时间被诱导表达的情况，以及一碳底物的代谢，以进一步丰富对ANME代谢多样性的认识。研究还发现MBG-D可能具有直接利用C1化合物的能力，进一步的实验验证尚在进行中。