深古菌门的核心代谢功能和热环境起源OA

作者：冯晓远; 王寅炤; Rahul Zubin; 王风平^*

来源：Engineering, 2019, 5(03): 316-330.

• 深古菌
• 宏基因组
• 比较基因组
• 超嗜热适应性

深古菌门具有复杂的亚群分类,是地球上丰度最高的微生物之一。然而,深古菌的代谢特征和演化历史仍然有待进一步研究。本研究对来自10个不同亚群的15个新获得和36个已经发表的深古菌基因组进行了比较基因组分析,揭示了深古菌门的核心代谢特征,即蛋白质、脂质、芳香族化合物降解,糖酵解途径和Wood–Ljungdahl (WL)途径。上述核心代谢特征表明深古菌使用乙酰辅酶A作为重要的代谢中间物。此外,部分深古菌亚群还具有不完整的柠檬酸循环、产乙酸途径和硫化物相关的代谢潜能,表明不同亚群具有多样的代谢能力和生态功能。亚群Bathy-21和Bathy-22位于深古菌系统发育树根部,是目前已知最古老的两个深古菌亚群。它们广泛分布于热液(泉)环境中,并编码超嗜热适应性特征的标记基因逆促旋酶(reverse gyrase, rgy)。综上,本研究对深古菌门的核心代谢能力进行了系统性研究和总结,并揭示了深古菌热环境起源的演化历史。

• 单位
  海洋工程国家重点实验室; 上海交通大学; 微生物代谢国家重点实验室