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深海细菌耐压机制研究取得新进展

2021-04-13 10:10:39    来源: 中国自然资源报    作者:李春阳 王志彬

近日,我国在深海细菌耐压机制研究上取得新进展。中国海洋大学海洋生命学院、深海圈层与地球系统前沿科学中心张玉忠教授团队与山东大学等单位合作研究,发现三甲胺氧化为氧化三甲胺可以协助海洋细菌适应高静水压。

深海具有高压、低温、黑暗等极端环境特性,曾被认为是生命的禁区,但近些年科研人员发现深海存在着大量的微生物资源,形成了独特的深海生态系统。高静水压会对微生物造成严重损伤,生活在深海的微生物类群必须能够耐受深海高静水压。到目前为止,虽然已经揭示了深海微生物适应高压环境的一些策略,例如增加细胞膜的流动性、调整细胞代谢途径等,但是至今没有发现和鉴定出深海微生物耐压相关的功能基因和代谢机制。

该项研究发现,深海菌株能够利用三甲胺转运载体TmaT吸收深海环境中的三甲胺,然后在细菌胞内诱导表达三甲胺单加氧酶MpTmm,将三甲胺氧化为氧化三甲胺,并在胞内累积。在深海高压下,氧化三甲胺能够保护蛋白质等生物大分子维持正常的构象,发挥生物学功能,从而使得菌株具有耐受深海高静水压的能力,维持生存和生长。

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