深海蘊含著海量的微生物資源，卻是地球上人們了解少的生境之一。迄今為止，99.9%以上的深海微生物無法獲得純培養(yǎng)，稱之為難培養(yǎng)微生物，是地球上尚未實現(xiàn)開發(fā)的生物資源庫。軟壁菌門是一類的難培養(yǎng)微生物類群，此類菌無細胞壁卻由厚壁菌門進化而來。

    根據(jù)宏基因組預(yù)測結(jié)果可知它們具有突出的核酸降解能力，對磷、氮等元素的循環(huán)有重要驅(qū)動作用，而且還能自如應(yīng)對深海高壓和陸地常壓環(huán)境，在進化、耐壓和元素循環(huán)等方面有的研究價值。但是由于軟壁菌生長慢、豐度低，迄今國際上還沒有獲得任何深海生境的純培養(yǎng)菌株，阻礙了對其進一步深入研究。

    中科院海洋所孫超岷課題組創(chuàng)新的利用在基本培養(yǎng)基中添加大腸桿菌DNA的手段富集并純培養(yǎng)了一株Izemoplasma綱的軟壁菌。首次純培養(yǎng)及其生命過程的研究成果，為突破深海難培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)瓶頸及深入了解深海稀有微生物類群的環(huán)境適應(yīng)機制提供了重要理論依據(jù)和研究范例。因其在進化和代謝特征上兼具軟壁菌門和厚壁菌門的特征，研究人員特以《山海經(jīng)》中一種非魚非豬的怪物-父魚（樣子像鮒魚，有魚的腦袋，卻長著豬的身子）對該菌進行了命名，即Xianfuyuplasma 。

深海首株軟壁菌門細菌的培養(yǎng)策略、形態(tài)及命名

    研究人員基于轉(zhuǎn)錄組學(xué)手段揭示了其代謝有機物和硫代硫酸鈉進行能量轉(zhuǎn)換的機制，基于生物化學(xué)等手段首次證實了其降解DNA的突出能力，并借助“科學(xué)”號科考船的裝置進行了深海原位實驗，驗證了該菌在自然生境中也具有降解DNA參與能量合成的生命過程。多項前期研究表明深海富含各種類型的核酸分子（如DNA、RNA等），是一些微生物（如軟壁菌門）的重要能量來源。而這些類群降解核酸的突出能力有力深海生境磷、碳、氮等生命元素的生物地球化學(xué)循環(huán)進程，對深海的物質(zhì)循環(huán)和能量代謝具有重要的驅(qū)動作用。

    此研究成果發(fā)表于國際生物學(xué)期刊The ISME Journal，題為“Characterization of the first cultured free-living representative of Candidatus Izemoplasma uncovers its unique biology”的文章。The ISME Journal主編認為相關(guān)研究結(jié)果“對其他人從深海沉積物中分離和研究稀有物種有重要啟示”。

    文中作者使用德國Implen的Nanophotometer?超微量分光光度計對培養(yǎng)介質(zhì)中的DNA含量進行監(jiān)測，添加的大腸桿菌DNA在5?分鐘內(nèi)濃度從100?ng /μL降至56.5?ng /μL；并在15分鐘內(nèi)下降到了18.6?ng，消耗殆盡。為證明該細菌對DNA的分解能力提供了的動力學(xué)數(shù)據(jù)。

    Nanophotometer?不僅是核酸質(zhì)控的標準儀器，還可對樣品進行的定量分析，應(yīng)用十分廣泛，是生命科學(xué)及分析化學(xué)研究的好幫手，助力科學(xué)家取得新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。Implen技術(shù)團隊更能為廣大用戶提供應(yīng)用支持，服務(wù)在您身邊。

注：部分內(nèi)容來源于齊魯晚報及科技日報