放线菌生命暗物质的生态功能与进化研究上取得新进展

1. 放线菌

来源：中山大学 2021-05-09 09:07

放线菌作为人类生产和生活极为密切的微生物类群，其强大的代谢活性为人们所共识。目前对可培养放线菌资源和次级代谢产物等相关领域的研究较多，但对放线菌生命暗物质的研究相对匮乏。对于放线菌生命暗物质的研究，将为人们打开另一扇放线菌知识的大门，帮助人们揭开放线菌生命暗物质的神秘面纱，同时对积累放线菌遗传信息资源具有重要意义。中山大学生命科学学院李文均教授课题组研究表明

放线菌作为人类生产和生活极为密切的微生物类群，其强大的代谢活性为人们所共识。目前对可培养放线菌资源和次级代谢产物等相关领域的研究较多，但对放线菌生命暗物质的研究相对匮乏。对于放线菌生命暗物质的研究，将为人们打开另一扇放线菌知识的大门，帮助人们揭开放线菌生命暗物质的神秘面纱，同时对积累放线菌遗传信息资源具有重要意义。

中山大学生命科学学院李文均教授课题组研究表明滇藏热泉生态系统中蕴含着丰富的放线菌生命暗物质资源。该课题组通过宏基因组分箱技术获得了15个来自热泉的MAGs（Metagenome-Assembled Genomes），结合公共数据库的27个MAGs，首次依照命名法则对这些MAGs以层级命名的方式命名了放线菌三个未培养新纲（Ca. Geothermincolia、Ca. Humimicrobiia和Ca. Aquicultoria），且其拉丁名称得到IJSEM的Nomenclature Reviewers/List 编辑Aharon Oren教授的认可（图1）。

值得注意的是，WLP固碳通路在放线菌三个新纲类群的发现，刷新了放线菌功能多样性的认知；同时，作者发现氢酶和产乙酸相关基因普遍存在于放线菌的三个新纲中，因此推测放线菌门类存在可能的同型产乙酸功能（图2），并通过富集实验证据展现了放线菌同型产乙酸功能的可能性。此外，作者通过系统进化分析，表明这种H2依赖的WLP固碳方式不存在与这三个纲的共同祖先，应该属于后期进化获得的（图3）。

该研究首次提出放线菌三个新纲类群可能具有同型产乙酸功能，刷新了放线菌功能多样性的认知；作者通过进化分析，在展现放线菌氢依赖的WLP进化历史的同时，揭示了放线菌在WLP进化历史的重要性。该研究对放线菌生命暗物质的研究打开了另一个充满惊喜的“魔术盒”，让我们了解到放线菌的奇妙之处不只在次级代谢产物多样性上，其在生态功能和WLP进化历史中也起着重要作用。对于科研工作者而言，此工作仅是进一步探索放线菌生命暗物质生态功能和进化机制的开始。(生物谷Bioon.com）

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