衣原体的盛产:在北冰洋深处发现了各种各样的种群

研究人员在北冰洋深处发现了与衣原体有关的细菌。

衣原体臭名昭著的是引起人类和动物甚至变形虫的性传播感染。一个国际研究人员团队现在已经生活在北极深海沉积物中丰富的衣原体种群。它们生活在无氧条件,高压和没有明显宿主生物的条件下。他们的研究发表在《今日生物学》上,为衣原体如何成为人类和动物病原体提供了新的见解。

“通过使用基因组方法,我们获得了关于生活的更加清晰的图像。”— Thijs Ettema,微生物学教授

衣原体和相关细菌(统称为“衣原体”)以及该组中所有已研究的成员都依赖于与其他生物的相互作用来生存。衣原体与诸如动物,植物和真菌的生物特别相互作用,并且包括诸如变形虫,藻类和浮游生物的微观生物。衣原体一生的大部分时间都在宿主,人类以及考拉熊的细胞中度过。关于衣原体的大多数知识都是基于实验室中的致病谱系研究。但是衣原体是否也存在于其他环境中?发表在《现代生物学》上的最新研究表明,衣原体可以在最出乎意料的地方发现。

在3公里深的海洋中生长

一个国际研究小组报告说,在没有任何明显宿主生物的情况下,发现了在北冰洋深海沉积物中生长的许多衣原体新物种。研究人员一直在探索洛基城堡(Loki's Castle)(位于冰岛,挪威与北冰洋之间的北冰洋深海热液喷口场)的过程中生活在海面以下3公里,进入海底沉积物几米的微生物。斯瓦尔巴特群岛。这种环境没有氧气,没有宏观的生命形式。出乎意料的是,研究小组遇到了衣原体的高度丰富和直系亲属。“在这种环境下发现衣原体是完全出乎意料的,当然,有人问他们在那里到底在做什么?”瑞典乌普萨拉大学(University of Uppsala University)的詹娜(Jennah Dharamshi)说,该研究的主要作者。

研究人员团队一直在处理宏基因组学数据,这些数据是通过对生活在环境中的所有生物的遗传物质进行集体测序而获得的,而该基因不依赖实验室中正在生长的生物。瓦格宁根大学和研究学院微生物学教授Thijs Ettema解释说:“地球上的绝大多数生命都是微生物,目前无法在实验室中生长。”“通过使用基因组方法,我们获得了关于生活的更加清晰的图像。每次我们探索不同的环境时,我们都会发现科学新微生物群。这告诉我们还剩下多少可以发现。”

“这组细菌在海洋生态中的作用可能比我们以前认为的要大得多。”-丹尼尔·塔玛里特(Daniel Tamarit),博士后微生物学研究员

无氧生态系统对生态的影响

蒂斯·埃特玛(Thijs Ettema)的小组发现,这些新的衣原体组之一与导致人类和其他动物疾病的衣原体密切相关。“发现衣原体具有海洋沉积物亲缘关系,这为我们提供了衣原体病原体如何进化的新见解。”詹娜·达兰希(Jennah Dharamshi)说。这些新的衣原体中的一些在这些海洋沉积物中异常丰富,在某些情况下甚至存在优势细菌。研究人员认为,这意味着衣原体对这个缺氧生态系统的生态具有重要影响。实际上,他们还在无数其他环境中发现了衣原体。瓦格宁根研究员丹尼尔·塔马里特(Daniel Tamarit)表示:“衣原体可能在许多先前的微生物活力调查中都没有被发现”。“这组细菌在海洋生态中的作用可能比我们以前认为的要大得多。”

R / V G.O.在挪威-格陵兰海中部署了沉积物取芯器。2015年地球生物学中心探险期间的非典。

不幸的是,研究人员迄今仍无法生长这些衣原体或拍摄它们的图像。“即使这些衣原体与宿主生物不相关,我们也希望它们需要来自生活在海洋沉积物中的其他微生物的化合物。此外,它们所处的环境极其恶劣,没有氧气且处于高压下,这使它们的生长成为挑战。” Thijs Ettema解释说。然而,在这种出乎意料的环境中发现衣原体挑战了目前对这种古老细菌群生物学的理解,并暗示着有待发现其他衣原体。

参考:Jennah E. Dharamshi,Daniel Tamarit,Laura Eme,Courtney W.Stairs,Joran Martijn,Felix Homa,SteffenL.JørgensenAnja Spang和Thijs J.G.撰写的“海洋沉积物阐明衣原体的多样性和进化”。埃特玛(Ettema),2020年3月5日,《当前生物学》。
10.1016 / j.cub.2020.02.016

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