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Nature子刊:首次对400多个新测序和现有的Omnitrophota基因组进行大规模分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年03月20日 来源:AAAS
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一个国际研究小组首次对400多个新测序的和现有的Omnitrophota基因组进行了大规模分析,揭示了关于它们的生物学和行为的新细节。该小组的研究结果发表在3月16日的《自然微生物学》杂志上。
细菌几乎无处不在——在海洋中,在土壤中,在温泉等极端环境中,甚至在包括人类在内的其他生物周围和体内。它们几乎是看不见的,但它们在地球上生活的几乎每个方面都发挥着重要作用。
尽管它们数量丰富,但令人惊讶的是,人们对许多已经存在了数十亿年的微生物知之甚少。
这包括一整个被称为Omnitrophota的纳米细菌谱系。这些细菌是25年前根据DNA短片段首次发现的,在世界各地的许多环境中很常见,但人们对它们的了解很少。
最近,一个国际研究小组首次对400多个新测序的和现有的Omnitrophota基因组进行了大规模分析,揭示了关于它们的生物学和行为的新细节。该小组的研究结果发表在3月16日的《自然微生物学》杂志上。
该研究的通讯作者,UNLV微生物学家Brian Hedlund说:“我们现在对整个微生物门的生物学以及它们在地球生态系统中发挥的令人惊讶的作用有了迄今为止最全面的看法。”“在我们的星球上,主要的生命谱系是有限的,了解更多关于植物和动物之前的生物,基本上就隐藏在我们的鼻子底下,这是令人兴奋的。”
Omnitrophota的棘手之处在于,它们在很大程度上仍然被认为是微生物暗物质,这意味着它们存在于自然界中,但还不能在实验室研究中作为单一物种培养。只有两个物种在显微镜下被观察到,而且是在最近。
为了全面展示它们的生物学特征,科学家们比较了Omnitrophota的349个现有基因组和72个新绘制的基因组。这包括对公开数据的审查,以及从世界各地的地热环境、淡水湖、废水、地下水和泉水中收集的新样本。
研究小组观察到,在大多数情况下,Omnitrophota的尺寸小于450纳米,这使它们成为所有已知生物中最小的生物之一。它们还显示出与共生关系一致的遗传标记——可能是其他微生物的捕食者或寄生虫,这表明它们具有较高的代谢率。事实上,当同位素摄取被测量为代谢活性时,Omnitrophota异常活跃。
“尽管我们对Omnitrophota的总体了解很少,但微生物生态学家长期以来一直在引用它们。我们的目标是最终将这一谱系从黑暗中拖出来,我们对它们的节能途径和可能的生活方式了解得越多,我们就越接近在实验室培育它们并将它们带到阳光下。”
Hyperactive nanobacteria with host-dependent traits pervade Omnitrophota