研究人員正在收集海水樣本，水樣作為調(diào)查海洋單細(xì)胞真核生物和與之相關(guān)的本中有機(jī)體的一部分。
（神秘的發(fā)現(xiàn)地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新浪科技（葉傾城）：國外媒體報(bào)道，科學(xué)家在海水樣本中發(fā)現(xiàn)迄今最大的迄今海洋細(xì)菌，它能夠從太陽光線中獲取能量。最大中獲幾年前，洋細(xì)一臺(tái)價(jià)值80萬美元的夠從光線高精密醫(yī)用熒光活性細(xì)胞分選儀懸掛在起重機(jī)上，準(zhǔn)備裝載到海洋研究船，太陽與此同時(shí)，科學(xué)海洋微生物生態(tài)學(xué)家亞歷山德拉·沃登（Alexandra Worden）和同事們準(zhǔn)備在大西洋起航，家海菌收集單細(xì)胞真核生物，水樣并單獨(dú)隔離進(jìn)行單細(xì)胞全基因組測序。本中此次海洋研究活動(dòng)還在太平洋尋找古生菌、發(fā)現(xiàn)細(xì)菌和其他與微生物有關(guān)的有機(jī)體，沃登和同事希望采集海水樣本帶回實(shí)驗(yàn)室分析，但這種做法將潛在地會(huì)影響樣本的生物多樣性，他們最終決定將實(shí)驗(yàn)室搬到了勘測現(xiàn)場。
起重機(jī)操作非常順利，細(xì)胞分選儀也安全上船，科研人員和船員們開始了航海之旅，他們采集了海水樣本，用熒光染色細(xì)胞制成食物液泡，標(biāo)記那些積極進(jìn)食的生物體，并將海水樣本送入細(xì)胞分選儀，從中篩選出熒光染色細(xì)胞，結(jié)果顯示被篩選出來的絕大多數(shù)是領(lǐng)鞭毛類細(xì)胞，即以細(xì)菌為食的掠食性真核生物。之后研究小組除了對(duì)原核生物基因組排序之外，還在領(lǐng)鞭毛類細(xì)胞中尋找細(xì)菌和古生菌，沃登稱，起初我們并未獲得什么發(fā)現(xiàn)，但我們?nèi)匀粚?duì)這項(xiàng)海洋勘測十分熱衷。
海洋勘測活動(dòng)結(jié)束之后，博士后大衛(wèi)·尼德姆（David Needham）決定挖掘冷凍海水樣本，從而確定是否存在細(xì)菌，結(jié)果尼德姆發(fā)現(xiàn)了迄今海洋中最大的細(xì)菌，以及第二種感染掠食性原生生物的細(xì)菌。沃登說：“通過尋找普通的微生物候選者，我們最初忽略了一種重要細(xì)菌，其具有獨(dú)特的組合結(jié)構(gòu)?！?br>目前，這種海洋中最大的細(xì)菌被命名為“ChoanoVirus”，它具有8.7萬個(gè)堿基，該細(xì)菌基因組很大，其蛋白質(zhì)編碼尤其令研究人員感到興奮。在數(shù)以百計(jì)的蛋白質(zhì)序列中，沃登帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了3種視紫紅質(zhì)——這是存在于人體等生物體內(nèi)某些細(xì)胞膜中的光處理受體，例如視網(wǎng)膜需要視紫紅質(zhì)才能看到物體。這種細(xì)菌基因組還將β-胡蘿卜素分子與酶物質(zhì)合成在視網(wǎng)膜中，β-胡蘿卜素在視紫紅質(zhì)中還起到光敏處理作用。相比之下，人類和大多數(shù)真核生物存在部分視紫紅質(zhì)機(jī)制，必須從外部資源獲取β-胡蘿卜素形成視網(wǎng)膜。
為了發(fā)現(xiàn)這些細(xì)菌視紫紅質(zhì)在領(lǐng)鞭毛類宿主體內(nèi)的可能性作用，研究人員在大腸桿菌中表達(dá)了細(xì)菌序列，并且發(fā)現(xiàn)光線會(huì)觸發(fā)蛋白質(zhì)，開始泵送質(zhì)子。可能存在的情況是，這些細(xì)菌實(shí)際上是在幫助細(xì)胞從太陽中獲取能量，沃登說：“這種情況是在捕食性細(xì)胞中絕對(duì)預(yù)想不到的，它是一種具有新功能的細(xì)菌，其功能并不存在于宿主生物體內(nèi)?！?br>某些生物體利用視紫紅質(zhì)從太陽光線中產(chǎn)生化學(xué)能，這并不是一項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)，幾十年前，科學(xué)家曾報(bào)道稱，嗜鹽古生菌（halophilic archaea）利用視紫紅質(zhì)產(chǎn)生能量。2000年，沃登的研究同事埃德·德朗（Ed DeLong）曾指出，海洋細(xì)菌利用視紫紅質(zhì)捕獲光能。此后海洋生物學(xué)家在海洋多種微生物中發(fā)現(xiàn)了這種奇特的新陳代謝方式，2019年，沃登帶領(lǐng)研究人員分析了海水樣本中視紫紅質(zhì)含量豐度，并估測在海洋某些區(qū)域，視紫紅質(zhì)從太陽光線中獲取的能量比葉綠素獲取的更多。
這項(xiàng)最新研究首次表明，細(xì)菌明顯具有掠奪性單細(xì)胞生物的功能。研究人員猜測，當(dāng)有機(jī)質(zhì)缺乏的時(shí)候，領(lǐng)鞭蟲類生物會(huì)通過視紫紅質(zhì)機(jī)制獲得能量，或者幫助它們加速新陳代謝。
這項(xiàng)研究結(jié)論讓我們試圖了解宿主體致病影響之外的感染過程，或許ChoanoViruses和其他細(xì)菌具有一些生存優(yōu)勢，它們不是感染宿主并溶解細(xì)胞來傳播更多的細(xì)菌，這個(gè)概念在人類病毒學(xué)領(lǐng)域獲得了支持，但在海洋領(lǐng)域還是一個(gè)新概念，此前海洋細(xì)菌獲得的科學(xué)關(guān)注較少。迄今為止，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有間接證據(jù)表明海洋細(xì)菌與宿主之間存在共生關(guān)系。

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