mLife:首次从基因进化的角度揭示了栖热菌群在水热系统脱氮中的重要作用 |
![]() |
生物脱氮过程是生物地球氮循环的重要环节。据报道,栖热菌群是陆地温泉生境中重要的异养反硝化参与者。但对栖热菌脱氮基因的功能和进化的研究并不深入,而且由于栖热菌类群容易受到外源基因的干扰,所以栖热菌是否普遍具有脱氮功能还存在争议。对栖热菌反硝化基因的研究将有助于理解栖热菌在反硝化过程中的作用,拓展对温泉氮循环的认识。
中山大学生命科学学院李文军教授团队首次揭示了不完全反硝化在栖热菌群体中普遍存在,并表明该途径使其能够适应热液环境中常见的缺氧或缺氧条件。该工作拓展了对栖热菌不完全反硝化途径进化的认识,证明了栖热菌是水热环境中重要的异养反硝化菌,为水热环境中氮循环的研究奠定了基础。
通过比较基因组分析,团队发现瑟姆斯组基因组大小在2.02 MBP到2.56 MBP之间,泛基因组包含6992个基因家族,其中核心基因家族1027个(图1);此外,COG功能注释的结果表明Thermus群具有非常相似的功能范畴。因此,虽然栖热菌是一个典型的物种,其分离位点差异较大,但其整体功能相对保守。
图1栖热菌组的比较基因组分析结果
为了探索栖热菌的反硝化功能基因,团队进一步对栖热菌的反硝化基因进行了对比分析。结果表明,除nosZ基因外,反硝化基因普遍存在于栖热菌类群中(图2)。此外,本研究还分析了栖热菌不完全反硝化过程中的关键基因narG、nirK、nirS和norB的进化。结果表明,narG、nirS和norB基因与nirK基因具有不同的进化历史。结合基因序列位置关系,证明栖热菌的不完全反硝化功能是在栖热菌目早期进化中获得的,这些基因在很大程度上属于垂直遗传(图2)。这意味着不完全脱氮功能普遍存在于栖热菌群中。
图二。栖热菌属反硝化基因的获得
thermus的比较基因组分析的研究结果提供了对一种不可能的否认发现途径的进化史的见解,最近发表在学术期刊mLife上。中山大学生命科学学院著名副研究员焦,连正汉博士和博士是论文的第一作者,美国内华达大学李文军教授和Brian P. Hedlund教授是论文的合著者。中山大学是第一个完成这项成果的单位。本研究工作得到了国家水圈微生物驱动地球元素循环机制重点研究项目和国家自然科学基金面上项目的支持。
医药网新闻
- 相关报道
-
- 为什么节食后体重总反弹?ADV SCI:肠道菌群失调驱动大脑“渴望”,加剧暴食且不可逆,甚至还能“传染” (2025-07-11)
- 炸圈了!美国NIH放大招!停掉仅动物实验的研究资助,类器官要逆袭成顶流了?! (2025-07-11)
- Nat Med:即便摄入量很低,超级加工食品的摄入也与更高的慢性疾病风险有关! (2025-07-11)
- 百奥赛图与百济神州达成抗体分子许可协议,加速创新药物开发 (2025-07-10)
- Nature Biotechnology:基因编辑的“瑞士军刀”!16种序列特异性编辑器诞生,实现对DNA的“按需编程” (2025-07-10)
- STTT:膳食脂肪酸调教T细胞!港大团队发现,棕榈酸会削弱γδ-T细胞的抗肿瘤作用,而油酸可逆转 (2025-07-10)
- 《神经病学》:重大人生打击,与阿尔茨海默病相关病理发展和大脑结构的变化有关! (2025-07-10)
- J Hematol Oncol:突破T细胞白血病治疗瓶颈——双靶点CAR-T细胞有望带来新希望 (2025-07-09)
- 《自然·医学》:世卫组织最新预警!全球08-17年出生的人,或有1560万会患胃癌,76%归因与幽门螺杆菌感染,2/3发生在亚洲 (2025-07-09)
- 精鼎医药宣布两位 FDA 权威专家加入我司咨询团队,进一步增强监管事务、医学及 AI 领域专业实力 (2025-07-08)
- 视频新闻
-
- 图片新闻
-
医药网免责声明:
- 本公司对医药网上刊登之所有信息不声明或保证其内容之正确性或可靠性;您于此接受并承认信赖任何信息所生之风险应自行承担。本公司,有权但无此义务,改善或更正所刊登信息任何部分之错误或疏失。
- 凡本网注明"来源:XXX(非医药网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。本网转载其他媒体之稿件,意在为公众提供免费服务。如稿件版权单位或个人不想在本网发布,可与本网联系,本网视情况可立即将其撤除。联系QQ:896150040