《深海所在古海洋中蓝藻细菌的保存研究方面取得新进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: mall
  • 发布时间:2017-11-22
  •  近期,《前寒武纪研究》(Precambrian Research)发表了中国科学院深海科学与工程研究所深海科学研究部深海地质与地球化学研究室研究员彭晓彤课题组题为Cellular taphonomy of well-preserved Gaoyuzhuang microfossils: a window into the preservation of ancient cyanobacteria的最新研究成果。该论文阐述了中元古代海洋中石化的蓝藻细菌的埋葬学特征,包括形态、元素、同位素以及分子结构特征,进一步提出了保存于前寒武纪岩石中蓝藻细菌的埋葬学模型。

      微化石被认为是保存于地质历史时期生命的遗迹,记录了古老微生物的形貌、代谢方式以及古环境条件,在寻找地球及地外生命中扮演了至关重要的角色。彭晓彤团队对保存于中国北方高于庄组(~1500 Ma)的蓝藻细菌微化石进行了深入研究,综合利用高空间分辨率的微观观察和微分析技术(包括扫描电子显微镜、透射电子显微镜、共聚焦激光扫描显微镜、拉曼光谱和纳米二次离子质谱仪),提出前寒武纪燧石中蓝藻细菌细胞壁及鞘体优于细胞内含物的优先保存模式,并认为低温下快速硅化对其保存的完整性起到关键性作用。

      该研究成果对于深入理解古老地层中微生物化石的形成、保存,以及寻找地质记录中石化微生物具有重要的科学意义。

  • 原文来源:http://www.cas.cn/syky/201711/t20171120_4622698.shtml
相关报告
  • 《中国科学院海洋研究所在饵料硅藻生产分泌型抗菌肽研究方面取得新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2024-01-31
    • 近日,藻类学主流期刊Algal Research刊发了中国科学院海洋研究所藻类生理过程与精准分子育种研究团队关于利用饵料硅藻生产分泌型抗菌肽研究方面的最新研究成果。 抗菌肽(AMPs)是一种小分子多肽,广泛存在于自然界中,具有广泛的抗菌谱,不会诱导细菌产生耐药性。与传统抗生素相比,抗菌肽具有分子量低、抗菌谱广泛、活性强、稳定性好、在生物体内不残留等优点。因此,抗菌肽是抗生素的潜在替代品,具有重要的应用价值。 三角褐指藻是水产养殖动物极佳的活体饵料,也是最好的天然饵料。尽管三角褐指藻具有营养价值高、易于培养等优点,但现存三角褐指藻的种质退化比较严重,品质有待提高。因此,培育优质且附加值含量高的三角褐指藻新种质势在必行。然而,目前尚未有关于三角褐指藻作为细胞工厂表达分泌型抗菌肽的报道。 饵料硅藻分泌型的抗菌肽不仅能作为饵料,还能净化养殖环境,避免抗生素的使用,实现环境友好型的大规模养殖。该团队基于前期搭建的基因编辑技术平台,构建了一个含有Scy抗菌肽基因和HASP启动子及信号肽的分泌型表达载体。DNA、RNA和蛋白质水平的验证结果均表明分泌型抗菌肽在三角褐指藻中成功表达。结果还表明,转化藻株的营养价值与野生型无差异,转化藻株表达的抗菌肽对考克式菌和大肠杆菌等细菌具有明显的抑制效果。本研究利用三角褐指藻作为细胞工厂表达分泌型的抗菌肽不仅可以直接用作饲料的添加剂,还可以将藻细胞直接投喂,具有净化养殖水体和提高水产经济动物幼体成活率的作用。 研究论文的第一作者为杨文婷,通讯作者为高山副研究员和王广策研究员。本研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的共同资助。 相关研究成果: Wenting Yang, Lu Zhou, Jintao Zhuo, Xin Li, Songcui Wu, Guihong Yu , Shan Gao* , Guangce Wang*. Expression of secreted antimicrobial peptide in a marine diatom—Phaeodactylum tricornutum.Algal Research, 2023(75). https://doi.org/10.1016/j.algal.2023.103270
  • 《中国科学院海洋研究所在深海生物共生关系演化方面取得新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2023-03-14
    • 中国科学院海洋研究所深海研究中心联合青岛华大基因研究院等机构,破译了深海热液索足蛤及共生菌的基因组,论证了深海双壳贝类共生关系的独立演化,进一步完善了深海无脊椎共生的理论体系。相关研究成果近日在国际学术期刊《BMC Biology》(IF=7.364)发表。 深海黑暗无光,缺乏光和营养,双壳贝类等深海无脊椎动物通过与化能合成细菌建立共生关系获取化能营养,从而适应环境并形成了深海繁茂的动物群落。双壳贝类共生方式多样,包括从外共生到内共生等诸多共生表型,但其多样共生表型的演化过程还不清楚。该研究补充了共生演化早期阶段代表类群——索足蛤的基因组,并比较了具不同共生方式的双壳贝类基因组。 研究人员在深海热液采集得到索足蛤科的物种大裂蛤(Conchocele bisecta)。研究发现共生菌分布于大裂蛤鳃含菌细胞外,属于外共生。优势共生菌与贻贝、海绵等生物的共生菌亲缘关系较近,都属硫球菌科。与已发表的共生系统相似,大裂蛤共生菌与宿主基因组呈现出明显的营养互补和免疫互作潜力,而基因家族的扩张收缩事件则能够体现出不同共生系统表型上的差异。 在内共生系统中,气体的跨膜转运能帮助细胞内的共生菌获得化能合成底物,相关基因家族常常表现为扩张。在大裂蛤中,共生菌分布于细胞外,相应的,在大裂蛤基因组中没有观察到气体转运基因家族的扩张现象。与内共生贝类相比,大裂蛤基因组表现出噬菌功能相关基因家族的大规模扩张,且扩张的基因拷贝在鳃组织特异高表达,这与大裂蛤主要依赖鳃部细胞吞噬共生菌获取营养的现象不谋而合。快速的共生菌消化能力也为外共生的表型提供了一种新的解释:即细胞内的细菌总是被快速消化而导致细胞内少见活菌的“外共生”的表型。此外,为了适应与共生菌的共存生活,参比贝类的基因组都体现出抗凋亡、抗LPS等进化特征,但不同贝类发生进化的通路又明显不同。 以上结果表明,双壳贝类与共生菌彼此适应、协同演化的过程中,基因通路发生了随机进化,形成了不同共生表型。但“万变不离其宗”,在自然选择的压力下都形成了基于营养物质交换的共生现象,体现出双壳贝类共生关系的独立演化过程。 中国科学院海洋所郭扬博士、青岛华大基因研究院孟令凤和中国科学院海洋所王敏晓副研究员为论文共同第一作者,青岛华大基因研究院范广益研究员、中国科学院南海所李超伦研究员和青岛华大基因研究院刘姗姗院长为通讯作者。 文章信息:Yang Guo, Lingfeng Meng, Minxiao Wang, Zhaoshan Zhong, Denghui Li, Yaolei Zhang, Hanbo Li, Huan Zhang, Inge Seim, Yuli Li, Aijun Jiang, Qianyue Ji, Xiaoshan Su, Jianwei Chen, Guangyi Fan, Chaolun Li, Shanshan Liu. Hologenome analysis reveals independent evolution to chemosymbiosis by deep-sea bivalves. BMC Biol. 2023.21,51. https://doi.org/10.1186/s12915-023-01551-z