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深大团队古菌研究获得新突破

2018-05-05 09:56:34来源:

原标题:深大团队古菌研究获得新突破

深圳大学李猛教授团队最近在古菌微生物的生理代谢研究方面取得了突破性进展,该团队与香港大学生命科学学院顾继东教授、美国德克萨斯大学奥斯丁分校Brett J. Baker教授合作,在深圳湾红树林湿地沉积物中获得了索尔古菌的三个高质量基因组草图,对于认识古菌在生态环境中的作用以及揭示真核生物起源等方面都有十分重要的意义,其研究成果发表在微生物学顶级刊物The ISME Journal上,引发业界关注。

李猛教授是香港大学微生物生态学与环境毒理学的博士,2011年他在密歇根大学读博士后时开始致力于古菌研究,2014年他加盟深圳大学,2015年分别入选中组部“青年千人”和国家自然科学基金委“优秀青年”基金人才项目,成为特聘教授,带领一支近20人的团队继续研究古菌。他告诉记者,古菌可能是最古老的生命体,它们不仅生活于各种极端自然环境下,如大洋底部的高压热液口、热泉、盐碱湖等,还存在于人体当中,与人类生活息息相关。虽然研究发现,人类所患的肠道炎、牙周炎与古菌有一定联系,但古菌是否属于致病性的微生物一直未有定论。因此,古菌一些奇特的生活习性和与此相关的潜在生物技术开发前景,长期以来一直吸引着许多人的注意。

自从2015年洛基古菌的发现,到2016年的索尔古菌,以及最近Asgard(阿斯加德)古菌超级门的发现和建立,这一类在极端和普通环境下都有所分布的古菌被认为是迄今以来,距离真核生物起源最近的一类古菌。其中的索尔古菌,是2016年美国的Baker教授首次在美国White Oak River河口发现的,并将其命名为“索尔”古菌。但由于其所在环境中的相对丰度不足1%,获得其基因组具有很大难度,因此国际上一直未有更多高质量的索尔古菌基因组被发现。近日,李猛教授团队与香港大学和美国德克萨斯大学奥斯丁分校的教授们合作,采用宏基因组和生物信息学技术手段,在深圳湾红树林湿地沉积物中成功获得了索尔古菌的三个高质量基因组草图。

李猛教授介绍,这次在深圳湾红树林湿地中索尔古菌均在深层无氧沉积物中被发现的,具有降解有机质、固定无机碳、还原硫单质或硫酸盐,以及产乙酸等代谢途径。此外,索尔古菌也可参与产乙醇、固氮、亚硝态氮还原和砷的解毒等过程。有趣的是,索尔古菌基因组中也含有一些此前被认为是真核生物特有的基因,这也使得研究索尔古菌在生态环境中的作用以及揭示真核生物起源等方面都有十分重要的意义。

李猛教授虽然是一名“80后”,但在国际古菌研究领域颇有名气。据了解,细菌和古菌被认为是生命进化最基础的两种门类,1977年美国著名教授卡尔·乌斯等人通过核糖体序列研究,建立起了细菌-古菌-真核生物三域论。今年3月,李猛教授及团队还受邀在国际微生物工程技术主流杂志Applied Microbiology and Biotechnology发表综述性文章,概览长时间来学界关于二域或三域的争论,并且着重论述了基因组时代以来新建立的古菌门类对于这一问题带来的重新认识和突破。

深大古菌研究得到了国家自然科学基金、中国博士后基金、广东省自然科学基金和深圳市科创委基础研究项目及孔雀技术创新项目等多项基金的支持。(记者 马璇)

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