来自热液喷口的一种新细菌物种揭示了它们的进化

在深海热液喷口“Crab Spa”发现的一种新细菌物种让人们对细菌进化有了更深入的了解。

深海热液喷口是海底的温泉。海水渗透到洋壳中，被加热，并携带溶解的营养物质上升到海底表面。在这些通风口周围，远离阳光，发现了充满活力的生物群落。在这里，微生物通过化学合成发挥初级生产者的作用，类似于陆地上植物通过光合作用发挥的作用。

北海道大学的研究人员与伍兹霍尔海洋研究所的同事合作，一直致力于基于微生物培养研究来了解东太平洋海隆深海热液环境中的微生物多样性。他们从一个名为“Crab Spa”的温水喷口中分离出一种新型弯曲菌菌株，并以该地点命名为Hydrogenimonas cancrithermarum 。他们的研究结果发表在《国际系统与进化微生物学杂志》杂志上。

“弯曲菌纲的化学自养物种(又名 Epsilonproteobacteria)被认为是热液喷口生态上重要的细菌群，有助于初级生产，”该论文的第一作者、渔业科学学院研究组组长 Sayaka Mino 助理教授解释道，北海道大学。“另一方面，这一类的一些成员，例如螺杆菌、弓形杆菌和弯曲杆菌，也是众所周知的人类和动物病原体。”

氢单胞菌被称为嗜热(适应高温)属，与弯曲杆菌纲中的嗜温和致病属关系最密切。然而，迄今为止，该属中仅报道了两种描述的物种。目前的研究表明，新菌株代表了该属中第一个嗜温(适应中等温度)和硫氧化细菌，扩展了该属的生理和代谢特征。

“嗜温氢单胞菌物种的发现是出乎意料的。该菌株可能为我们提供了研究它们从嗜热到嗜温、从自养(能够产生有机化合物)到异养(消耗自养生物以获得有机物)进化转变的机会。化合物)生活方式，”米诺说。

他们进一步对弯曲杆菌的基因组进行了全面的比较研究，发现负责磷酸转乙酰酶-乙酸激酶(Pta-AckA)途径的基因在Hydrogenimonas和随后从Hydrogenimonas分化出来的嗜温物种之间往往是保守的，无论它们的种类如何。代谢和致病性。

“据报道，Pta-AkaA 途径在致病性弯曲杆菌物种中在定植宿主中发挥着重要作用。虽然我们还不了解它在氢单胞菌属中的具体作用，但这些基因的获得可能代表了一个关键事件，使它们能够从深海喷口向其他环境多样化，”研究小组负责人 Stefan Sievert 博士说在伍兹霍尔海洋研究所。

“如今，微生物多样性的研究很大程度上依赖于独立于培养的宏基因组测序方法，这种方法会产生大量数据，”米诺总结道，“然而，记住培养的重要性至关重要，正如分离新菌株所表明的那样，与氢单胞菌属的其他成员显着不同。” 研究人员将继续努力发现新的可培养物种，从而为了解弯曲菌的多样性做出贡献。