《PNAS新发现的基因可以让细菌在土壤中有毒重金属的影响下茁壮成长》

  • 来源专题:生物育种
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2024-04-26
  •   一项研究发现,一些土壤细菌可以获得一组基因,使它们能够将重金属镍排出体外。这使得细菌不仅能在有毒的土壤中茁壮成长,还能帮助植物在那里生长。华盛顿州立大学领导的一个研究小组在野生土壤细菌中找到了一组基因,这些基因使它们能够在蛇形土壤中做到这一点,蛇形土壤中天然含有高浓度的有毒镍。这一基因发现详细发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academies of Sciences)上,它可能有助于为未来寻求让植物回归受污染土壤的生物修复工作提供信息。


  • 原文来源:http://www.ebiotrade.com/newsf/2024-3/20240319045131678.htm
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  • 《基因组测序揭示紫菜在恶劣环境下茁壮成长的原因》

    • 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:2017-08-03
    • 美国缅因州大学海洋科学教授Susan Brawley和他的50名科学家团队组成的国际研究小组通过基因组测序揭示了紫菜如何在恶劣的环境下生存了10亿年之久。他们研究发现紫菜细胞壁上的基因具有抵御紫外线、光刺激以及热保护的作用,并且能转运大量的营养蛋白。 本项目由美国能源部联合基因组研究所在美国国家科学基金会支持执行,他们还对比分析了紫菜和其他红藻的基因组,揭示了红藻的新的特征,包括运动蛋白、独特的信号分子和应力耐受增强机制,这项研究结果正好解释了红藻相对于其他多细胞生物身材小的原因。通过此项目的研究增强了他们对红藻的全面认识:红藻在地球生态和环境系统、水生食物链和人类健康上等发挥了重大作用,同时在商业价值和其它藻群的进化过程中也发挥了重要角色,该项研究结果发表在《PNAS》上。 通过基因组测序我们加深了对赤藻生物学的了解,以及它与其它真核生物的区别。在他们发表的研究成果中,我们可以发现研究小组关注的是物种的细胞骨架在恶劣环境下的运行机制,他们是如何实现光保护、信号和体内平衡、植物防御以及高潮期的营养获取和对人类营养的贡献。他们研究发现,在大多数生物体中对生长、发育和对环境信号的响应能力如此重要的细胞骨架在紫菜和其他红藻中却惊人的少。与大多数其他多细胞谱系相比,这种最小的细胞骨架为红藻的身高和复杂性的极度降低提供了可能的解释。 紫菜一直被认为是维生素B12的良好来源,但只有细菌可以合成这种重要的维生素; 然而,紫菜被发现具有编码一些蛋白质的基因,可以改造由细菌制成的假骨髓蛋白,使其转为维生素B12(钴胺素)为人类提供营养价值。此外,通过对细胞中钙依赖性信号通路的研究进一步表明,紫菜可以使用独特的机制来感测和响应环境。 (陈松丛编译)
  • 《有两种细菌可以让吹沫虫在低营养的食物中茁壮成长》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2020-06-01
    • 一项新的研究调查了两种细菌和吹沫虫之间的共生关系,这种共生关系帮助吹沫虫以非常低营养的食物为生。这种细菌利用一种代谢“把戏”,癌细胞也利用这种“把戏”来创造合适的条件,把糟糕的食物转化为生存所必需的物质。 这项研究发表在4月29日的《国际微生物生态学协会杂志》上,题为“宿主细胞中带有功能不同的共生细菌的中央碳代谢的共生分裂”。 吹沫虫的名字来源于它们在植物枝干上产生的泡泡。一簇簇的唾液使它们不会干燥,并使它们能够躲避捕食者。它们以木质部的植物汁液为食,这是一种非常低价值的食物;木质部将水和矿物质从植物的根部输送到叶子中。 “没有动物应该能够仅靠木质部——它只是水和一些营养物质,”作者说娜娜Ankrah,安琪拉的实验室的一位博士后研究员道格拉斯Daljit s和伊莱恩Sarkaria昆虫生理学和毒理学系的教授在农业和生命科学学院的昆虫学。 这些细菌如何生存的答案在于两种细菌,它们分别生活在吹沫虫的不同器官中,称为菌体;一个是红色的,另一个是橙色的。其他以植物汁液为食的类似昆虫只有一个细菌伴侣来帮助产生高质量的氨基酸,即蛋白质的组成部分。 安克拉说:“我们想知道,在这种非常糟糕的饮食中,拥有两个细菌共生体是否有什么好处。” 研究人员收集了本地的吹沫虫,去除它们的红色和橙色的菌体,分别在葡萄糖中培养这些细菌,并进行代谢实验和计算机模型模拟。 他们发现,这种红色的菌群利用一种称为需氧糖酵解的过程来处理葡萄糖,从葡萄糖中,细菌合成了七种必需氨基酸。这个过程的两个副产品,丙酮酸和乳酸,被橙色菌体吸收,产生ATP分子,为细胞提供能量。ATP提供的能量可以让橙色菌群中的细菌产生三种额外的必需氨基酸,这些氨基酸需要大量的能量才能产生。 安克拉说,拥有两个细菌伙伴而不是一个是有效的,因为他们有这种方法,可以将一种细菌的产物交换给另一种细菌,从而增加它们的总能量。 研究人员惊奇地发现,在这些细菌中发生的需氧糖酵解过程,与癌细胞的生存过程相同,其中一部分癌细胞进行糖酵解并产生丙酮酸和乳酸,而另一部分癌细胞消耗这些糖酵解过程产生能量。 “据我们所知,”Ankrah说,“我们的文章首次证明了有氧糖酵解作为促进共生体内氨基酸生产的策略。” 他说,未来的研究将研究其他昆虫和细菌的糖酵解。 道格拉斯与陆德米拉·阿里斯蒂德(Ludmilla Aristilde)合著,阿里斯蒂德是加州大学洛杉矶分校生物与环境工程系的副教授。