在深海生命体系中，产甲烷古菌驱动全球甲烷循环。磷是生命必需的元素，常以无机磷酸盐形式被微生物利用，但在深海环境中，无机磷极为稀缺，而有机磷却相对丰富。目前，产甲烷古菌在磷限制条件下如何维持生长与代谢缺乏认知。多聚磷酸盐作为广泛存在于细菌和真核生物中的磷/能量储存分子，在古菌尤其是产甲烷古菌中的生理功能几乎未知。
近日，中国科学院微生物研究所联合海洋研究所，揭示了深海产甲烷古菌中多聚磷酸盐代谢与生长及产甲烷过程之间的耦合机制，为理解深海厌氧微生物在寡营养环境中的磷元素获取与能量代谢策略提供了新视角，也为认识深海冷泉生态系统中碳循环与磷循环的耦合关系奠定了基础。
研究团队在南海冷泉和海山沉积物中分离出8株深海产甲烷古菌，并发现这些菌株胞内存在多聚磷酸盐颗粒。团队以其中一株代表性菌株ZRKC1为研究模型，明确了该菌株中多聚磷酸盐代谢的关键酶系（PPK1和PPK2）；证明了多聚磷酸盐不仅是磷的储存库，更是连接环境磷供给与细胞核心代谢的枢纽；解析了在无机磷缺乏条件下，ZRKC1通过上调两个磷酸酯酶、磷酸特异性转运系统和ppk1，利用复杂有机磷源的代谢策略。研究还发现，在南海冷泉原位环境下，磷酸获取、多聚磷酸盐合成及产甲烷相关基因同样上调，提示该代谢策略在自然环境中具有生物学相关性。
该研究揭示了深海产甲烷古菌通过多聚磷酸盐代谢实现磷元素高效利用和能量储存的适应机制，拓展了对古菌磷代谢多样性的认知，为解析深海冷泉生态系统中磷循环与甲烷循环的耦合提供了新的分子证据。研究同时印证了“深海并非代谢孤岛”的观点，凸显了深海微生物在元素生物地球化学循环中的主动调控作用。
相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。研究工作得到科学技术部和国家自然科学基金委员会等的支持。
论文链接
深海产甲烷古菌驱动的碳磷元素循环耦合模式图
近日，复旦大学马余刚院士团队和纽约州立大学石溪分校贾江涌教授团队合作在RHIC-STAR国际合作组首次基于高能重离子碰撞方 中新社北京11月7日电(记者梁晓辉)中国国家发展改革委主任郑栅洁7日在北京表示，今后一段时间，中国高等教育学龄人口将 近年来，学前教育得到快速发展，但仍是国民教育体系的薄弱环节，需要通过立法，贯彻落实党中央、国务院决策部署，破解突出问题，为学前教育高质量发展提供法治保障。在此背景下，《中华人民共和国学前教育 ◎摘 要 高校作为统筹推进教育科技人才体制机制一体改革的先行区和试验田，要以更高的政治站位、更强的使命担当、更远的战略眼光深入实施人才强校战略。坚持党管人才，健全统一高效的人才工作 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈欣然）日前，在第25届中国国际教育年会期间，由英国商业贸易部与天津市教育委员会共同举办的“数字化重塑职业教育新形态：中英合作共育未来人才”平行论坛在北京 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 欧金昌 通讯员 伍柳媛 陈昊华）日前，2024年世界职业院校技能大赛争夺赛高职组“智慧物流”赛项在广西职业技术学院举行，来自全国31个省（区、市）共63支队伍参赛。 。本文链接：研究揭示多聚磷酸盐调控深海产甲烷古菌生长和产甲烷新机制http://www.sushuapos.com/show-12-4137-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
下一篇： 研究提出干预多模态表示学习方法