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  • Nature Communications|生科院微生物所唐蜀昆/職曉陽團隊報道了一株具有復雜形態發育過程的嗜鹽古菌

    發布時間: 2023年04月02日 20:40 閱讀次數:

        202341日,威澳門尼斯人官網歡迎您微生物研究所唐蜀昆/職曉陽團隊在國際著名學術期刊Nature Communications在線發表題為“Cellular differentiation into hyphae and spores in halophilic archaea”的研究論文 (doi: 10.1038/s41467-023-37389-w),報道了一種新的具有形態發育過程的嗜鹽古菌,并初步確定了參與其菌絲分化和孢子形成過程的關鍵基因。全文鏈接 :https://www.nature.com/articles/s41467-023-37389-w

    1 形態發育嗜鹽古菌的形態特征(a)與系統發育(b)

        古菌的形態雖然較之細菌簡單,但某些類群的古菌,如MethanosarcinaPyrodictium,和細菌一樣也同樣具有形態發育的過程。然而迄今為止形如鏈霉菌,有菌絲分化和孢子形成過程的在古菌域中尚未報道。在一項針對鹽湖高鹽環境放線菌多樣性的調查項目中,偶然發現了一株形態與放線菌相似,但細菌16S rRNA基因通用PCR引物無法擴增的極端嗜鹽菌 (YIM 93972)。經深入分析,包括基因組序列比較確定該菌株為一株新的嗜鹽古菌 (命名為Actinoarchaeum halophilum gen. nov., sp. nov.)。通過系統發育基因組學分析、形態突變株的篩選、比較轉錄組學以及比較蛋白質組學分析,發現一個CDC48家族的ATP酶參與了該菌株的細胞分化過程;此外,一個寡肽轉移通道也參與了氣絲形成過程。有趣的是該通道蛋白在鏈霉菌中的同源物 (即BldKA-E),在鏈霉菌氣絲形成過程中發揮著關鍵的信號轉導作用。同時回補實驗證明YIM 93972菌株的基因簇ORF2669-ORF2673,可恢復天藍色鏈霉菌bldK基因簇突變株的氣絲缺失表型,進一步驗證了該寡肽轉移通道在該嗜鹽古菌形態分化中的功能。復雜的菌絲分化和孢子形成是鏈霉菌應對土壤等復雜微環境的重要機制,該發現表明嗜鹽古菌可能采用類似的機制適應環境并占領相應的生態位。本研究不僅擴展了我們對古菌形態學的認知,同時為微生物生態適應和趨同進化研究提供了新的材料和方向。

    2 YIM93972寡肽轉運通道基因(a)及其在天藍色鏈霉菌M145突變株中的回補效果(b)


        本研究得到軍事醫學科學院生命組學研究所徐平研究員團隊、美國國家生物技術信息中心Eugene Koonin教授團隊、上海師范大學威澳門尼斯人官網歡迎您盧銀華教授團隊、復旦大學威澳門尼斯人官網歡迎您趙國屏院士團隊等合作單位的支持,謹此致謝。

        該論文威澳門尼斯人官網歡迎您微生物研究所、教育部微生物資源重點實驗室為第一單位,唐蜀昆副研究員和職曉陽副研究員共同第一作者,唐蜀昆副研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家基金地區項目、云南省重大科技專項等基金項目的支持。職曉陽副研究員同時受云南省萬人計劃青年拔尖人才專項和威澳門尼斯人官網歡迎您青年英才計劃的資助。


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