含有应急食物的硫细菌

Dr. Fanni Aspetsberger 2020-05-27

由马普海洋微生物在不来梅的马塞尔·凯珀斯领导的一个研究小组已经发现了与GEOMAR和基尔大学合作了一些答案：在与科考船流星之旅，研究人员已经在外海秘鲁发现了这种细菌菌株的代表谁已准备好用自己的硫磺供应进入公海。

　　像人类一样，细菌也需要食物来维持生存。SUP05细菌具有特殊的味道 - 它们从含硫化合物中获得能量。令人惊讶的是，即使它们在那里缺乏硫盐，它们在公海仍然非常活跃。为什么SUP05仍然存活下来，现在微生物学家在秘鲁海域的一次考察中发现了这一点。

　　SUP05菌株为研究人员提供了一些难题。为什么这些微生物能在公海找到，尽管他们没有生计。对于SUP05细菌，使用某种类型的硫化合物，即所谓的硫化物，用于能源生产，而这些硫化物通常只在海岸附近发现。

　　硫化物作为生计?

　　这种微生物名为Thioglobus perditus，意思是“失去的硫磺球”，将硫化物转化为硫酸盐。从这种化学变化中，她获得了生命的能量。因此，单细胞分布在世界各地的沿海上涌地区，在那里水涡旋冲刷硫化物和偶尔从更深的海洋层来的元素硫。在那里，微生物为其代谢提供生态重要的服务。因为在反应过程中，不仅硫化物对其他生物体有毒，而且还会结合二氧化碳和硝酸盐。

　　令人惊讶的是，发现SUP05细菌越来越远离公海海岸，在那里水中没有溶解的硫化物。但是，生物体如何存在于不适宜的条件下呢?“没人知道，他们在做什么?他们是否还活跃?“要求马克斯普朗克海洋微生物学研究所的高特拉维克，流星之旅首席科学家。现在研究人员已经揭开了为什么细菌不仅在海岸附近活跃的秘密。

　　糟糕的时候供应硫磺

　　研究人员使用纳米二级离子质谱仪首先对Thioglobus perditus的单个细菌细胞进行了测量。所以他们已经深入了解了它的物理和生物化学过程。结果：细菌似乎带有某种元素硫的储备 - 并且它具有必要的基因组成以转化该元素硫，而不仅仅是硫化物。如果电流漂移从海岸到公海的血红蛋白，微生物可能消耗所述储备包。如果硫从水中消失，细菌也会消失。

　　“很显然，堆存允许Thioglobus perditus的细胞活跃还远未硫化物沿海水域，至少在有限的时间，”从不来梅马克斯普朗克研究所的共同作者蒂姆Ferdelman说。“这使得他们成为全球碳和氮循环中最后但并非最不感兴趣的参与者，这反过来又对气候产生重大影响。”

　　“硫球”的基因组

　　为了更好地量化微生物对气候的影响，有必要知道在哪些化学过程中精确转化了所述物质的量。“在当前研究的背景下，我们首次确定了SUP05细菌吸收二氧化碳并从而增长的速度，”合作者Tim Ferdelman说。

　　此外，研究人员为后续研究奠定了基础。因为他们已经解码了细菌的整个基因组。“基于基因组，然后我们开发了一个探头，使我们能够准确地在任何时间确定这种病原体，”卡梅伦通话贝克的研究，已经从不来梅马普学会改变时在瑞士Eawag的作者说。

内容来源：实验与分析

责任编辑：展源

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