硫杆菌细菌从硫中获取能量

时间：2021-08-03 08:52:06 来源：

帕拉卡斯半岛的看法从研究船的。在这里，Thioglobus perditus壮成长，然后被冲入远洋。© MPI f。马林微生物学/ G. Lavik

SUP05细菌通常在确实没有生命基础的地方发现。现在，不来梅的研究人员发现它们在那儿甚至很活跃-可能会对全球氮循环产生影响。细菌带着“储备袋”传播。此外，研究人员还破译了细菌的基因组。

SUP05细菌种群困扰着研究人员。例如，为什么即使在没有生存依据的情况下仍在公海中发现这些微生物呢？SUP05细菌使用含硫化合物硫化氢作为能源，并且大多数仅在沿海地区发现。与GEOMAR的协作研究中心754和基尔大学一起，来自不来梅马克斯普朗克海洋微生物研究所的Marcel Kuypers周围的一组研究人员现在找到了一些答案：在与研究流星“ Meteor”一起旅行时，在秘鲁海上的研究人员中，发现了具有自身硫储备的细菌种群的代表。

此外，研究人员成功地破译了细菌的整个基因组。微生物已准收到身份证。姓名：该物种的第一作者卡梅隆·卡贝克（Cameron Callbeck）说：“类似于“丢失的硫磺球”。研究，同时已从马克斯·普朗克研究所转到瑞士的伊阿瓦格。

硫化物产生的能量

百日咳硫杆菌利用硝酸盐将呼吸作用将硫化物转化为硫酸盐，并从该化学转化中获得生命所需的能量。细菌分布在全世界的沿海上升流区，硫化氢从海底向上扩散。那里的硫磺球菌的代谢在生态上起着重要的作用：该反应不仅将对其他生物有毒的硫化物转化为毒性较小的元素硫形式，而且还去除了二氧化碳并将硝酸盐转化为非反应性氮气。

现在，不来梅的研究人员已经发现这种细菌不仅在沿海地区活跃。重复地，在不含溶解的硫化物的海水中，还进一步发现了SUP05细菌。但是，有机体如何在这种次优条件下存在呢？“没人真正知道他们在那里做什么。他们根本活跃吗？”来自不来梅马克斯·普朗克学院的Gaute Lavik问道，他是流星旅程的负责人。

硫的转化

借助纳米级二次离子质谱仪（简称NanoSIMS），研究人员首次进行了环境中单个Thioglobus perditus细菌细胞的测量。因此，研究人员能够直接了解环境中单个SUP05细胞中运作的生化过程。这些细菌似乎携带有备用的元素硫。它们还具有转化元素硫的必要细胞机制。如果洋流将沿岸的硫杆菌（Thioglobus perditus）从海岸带到公海，则微生物可能生活在这些保护区之外。随着硫从水中消失，细菌也消失了。

布雷默·马克斯·普朗克研究所的合著者蒂姆·费尔德曼说：“能够在单质硫上储存和生长的能力使Thioglobus perditus细胞在远离硫化物的沿海水域中也至少在有限的时间内保持活跃。”“作为当前研究的一部分，我们首次确定了SUP05细菌的个体细胞吸收环境中二氧化碳的速度，从而在这些水域中生长。”这使它们成为全球碳和氮循环中潜在的有趣角色。 Feddelman说。

出版物：Cameron M. Callbeck等人，“通过关键硫氧化细菌的近海运输来维持氧气最低限度隐性硫循环”，《自然通讯》，第9卷，文章编号：1729（2018）doi：10.1038 / s41467-018-04041-x

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