检查微生物的生活方式

微生物无处不在 - 在人类中它们保护我们免受有害细菌的侵害并帮助我们消化食物; 在土壤中，它们提供营养并促进植物生长。微生物甚至生活在海底下的沉积物中，它们在水下生态系统中起着关键作用。

科学家们每年使用DNA测序技术鉴定和鉴定更多的微生物。随着每个新物种的测序，科学家们将其添加到微生物“生命之树”中，创建了一个虚拟的人口普查。

原来这不是一件容易的事。为了正确看待事物，科学家们不确定甚至存在多少微生物。估计差异很大，从数百万到数万亿不等。

今年早些时候在UD完成博士后工作的特拉华大学教授Jennifer Biddle和Rosa Leon-Zayas最近在环境微生物学杂志上发表的一篇论文中描述了有关被称为Parcubacteria的微生物的新细节。

在深海挑战探险期间，詹姆斯卡梅隆在马里亚纳海沟的挑战者深处地区收集的沉积物样本中发现了Parcubacteria。Leon-Zayas的博士顾问，斯克里普斯海洋学研究所的Doug Bartlett是探险队的首席科学家。

“从科学的角度来看，Challenger Deep是从海洋最深处采集样本的宝贵机会，”该论文的主要作者，现任威拉米特大学助理教授的Leon-Zayas说。

传统上，科学家通过在培养皿和烧杯中种植和研究微生物来了解它们的工作原理。直到DNA测序进展到包括分离和测试环境样品(如土壤或沉积物)中存在的微生物的能力，科学家才意识到他们已经错过了大部分细菌，现在被称为候选植物辐射(CPR)。

在陆地上的一些地方的地下水和浅层沉积物中可以看到一组称为Parcubacteria的CPR微生物，但它只是在来自Rifle，Col。附近的含水层的沉积物样品中进行了深入研究。

当Cameron 在沟槽底部收集沉积物样本时，科学家们发现许多不同种类的Parcubacteria也存在于那里。

“我们有兴趣了解生活在海底的微生物是否与生活在科罗拉多州Rifle的土壤中的微生物具有相同的生活方式，”地球，海洋和海洋学院的海洋微生物学家兼副教授比德尔说。环境学院海洋科学与政策学院。

Leon-Zayas使用分选技术将微生物细胞与沉积物颗粒分离，以便科学家可以扩增和测序微生物DNA。然后研究人员描述了个体微生物基因组。基于DNA基因组中存在的基因，这些基因定义了细胞能够代谢的能力 - 科学家们可以推断细菌正在做什么。

这种基因组测序表明，来自深海的Parcubacteria具有相当简单的代谢; 但是基因组大于它们的陆地表亲，甚至还有一些额外的功能。特别地，这些特征表明细菌可能能够进行无氧呼吸，使用硝酸盐等物质来代替氧气。

Parcubacteria似乎也有更多与寒冷环境相关的蛋白质和酶，因为Mariana Trench的底部是冷的和黑暗的，所以并不奇怪。

“有意义的是，海底生物可能必须更加自给自足。环境极端，没有那么多的食物，”比德尔说。

虽然这一发现为微生物家族树增添了新的分支，但仍有许多未解决的问题。

根据Biddle的说法，他是最近获得Keck基金会资助以深入研究微生物研究的UD团队的一员，DNA测序揭示了十年前未知的巨大微生物学领域。

她说，快速的技术开发是该领域发展的关键，从能够将科学家运送到海沟底部的潜水器的开发，到流动细胞仪等新的复杂仪器，帮助科学家对最微小的分类进行分类，排序和分析。生物。

然而，科学家发现的越多，他们就越能意识到要学习。

“这是现在发现的一个巨大领域，”比德尔说。

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用于分离纳米颗粒蛋白质的超薄膜