微生物被認為是驅動海洋元素循環的主要幕後推手,是解析海洋碳匯這一複雜過程的關鍵。因此,探索海洋環境中微生物多樣性及其生態功能,對於解析海洋中複雜的生物過程具有重要意義。
該研究對加利福尼亞海灣、渤海、南海等地進行沉積物取樣,通過宏基因組高通量測序技術,得到5個新的細菌門類。通過數據庫比對發現,這些類群在世界各地不同環境中廣泛存在。
據介紹,這些門類具有許多新型蛋白家族,即在數據庫中從未被記載的蛋白家族。新型蛋白家族的發現讓這些細菌門類的新穎性更加獨特。這些蛋白家族同時具有序列及種群分布保守性,還與許多具有重要代謝功能的基因緊密相連,表明其潛在的重要生理功能。
這些廣泛分布的細菌門類在海洋沉積物的碳、氮、硫等循環過程中也發揮著重要作用。許多細菌可以降解複雜有機物,如海帶多糖、果膠等複雜多糖及蛋白質的胞外酶;有些細菌具有硫酸鹽還原或硫氧化的功能;有些細菌具有反硝化基因,可消除一氧化二氮這種溫室氣體,從而緩解海洋中溫室氣體的排放。
總之,這些新型類群具有重要的代謝功能,對於驅動海洋環境中的生物地球化學循環具有重要作用,對於解析海洋微型生物碳泵理論及其相關過程具有重要意義。
來源:中國科學報 廖洋