研究表明海洋微生物細(xì)菌確實(shí)進(jìn)行了光合作用
（神秘的研究用地球uux.cn）據(jù)cnBeta：科學(xué)家們也許能夠通過確定海洋微生物是否使用光合作用來確定海洋細(xì)菌是否參與了全球碳循環(huán)，光合作用是表明利用陽光將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為能量的過程。然而，海洋合作大多數(shù)海洋微生物在很大程度上仍未被研究，微生物細(xì)因?yàn)樗鼈儾辉趯?shí)驗(yàn)室環(huán)境中生長，菌確這限制了科學(xué)界對這些物種是實(shí)進(jìn)否進(jìn)行光合作用的了解。
來自中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所（QIBEBT）的行光科學(xué)家們利用拉曼光譜技術(shù)，從海水中直接確定了固定或吸收二氧化碳的研究用細(xì)胞的存在，研究表明這些細(xì)菌確實(shí)進(jìn)行了光合作用。表明他們的海洋合作發(fā)現(xiàn)最近發(fā)表在《生物設(shè)計(jì)研究》雜志上。
尚未培養(yǎng)的微生物細(xì)二氧化碳固定細(xì)菌被拉曼激活的重力驅(qū)動封裝（RAGE）技術(shù)根據(jù)拉曼位移在單細(xì)胞分辨率下進(jìn)行分類，隨后的菌確單細(xì)胞測序在目標(biāo)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一個基于荷爾蒙的光驅(qū)動質(zhì)子泵
基于葉綠素的光合作用是一個廣為人知的二氧化碳固定的光收集系統(tǒng)。據(jù)報(bào)道，實(shí)進(jìn)基于一種被稱為proteorhodopsin（或PR）的行光蛋白質(zhì)的光合作用在有光的情況下可以固定二氧化碳。隨后，研究用海洋細(xì)菌中某些類型的二氧化碳固定也被報(bào)道。
"含PR的細(xì)菌可能是最豐富的，而微生物荷爾蒙蛋白，另一種類型的蛋白質(zhì)，可能在很大程度上有助于海洋中的太陽能采集。然而，自然條件下的含PR細(xì)菌是否能夠固定二氧化碳，仍然難以捉摸，"共同第一作者、QIBEBT單細(xì)胞中心的高級工程師Jing Xiaoyan說。
研究人員首先從取自中國黃海最上層，暴露在陽光下的海水的細(xì)菌中，通過追蹤它們對一種化合物C-碳酸氫鹽的攝入量，確定了固定二氧化碳的細(xì)胞。研究人員通過使用單細(xì)胞拉曼光譜（SCRS）來做到這一點(diǎn)，這是一種用于研究分子的技術(shù)。
"然后我們使用一種叫做拉曼激活的重力驅(qū)動封裝技術(shù)，或RAGE，來分離我們所研究的細(xì)菌Pelagibacter的目標(biāo)細(xì)胞，它是細(xì)菌組SAR11的成員，"共同第一作者、QIBEBT單細(xì)胞中心的博士后Xu Teng說。研究人員擴(kuò)增了這些分離的Pelagibacter單細(xì)胞的基因組并對每個細(xì)胞進(jìn)行了測序。
聯(lián)合第一作者、QIBEBT單細(xì)胞中心助理研究員Gong Yanhai說："采用一種改進(jìn)的拉曼激活的細(xì)胞分選技術(shù)，以精確的單細(xì)胞分辨率對微生物組進(jìn)行分選和測序，我們揭示了未培養(yǎng)的遍在遠(yuǎn)洋桿菌，最豐富的SAR11海洋細(xì)菌之一，可以利用光動力代謝在海水中固定二氧化碳，從而對全球碳循環(huán)作出貢獻(xiàn)。"
"這項(xiàng)研究表明，RAGE介導(dǎo)的單細(xì)胞基因組分析可以在海洋中未培養(yǎng)的細(xì)菌的表型和基因型之間建立可靠的聯(lián)系，這解決了一個基本問題，為基于功能剖析環(huán)境中的'生物暗物質(zhì)'鋪平了道路，"共同通訊作者、牛津大學(xué)的Huang Wei教授說。
來自QIBEBT單細(xì)胞中心的Xu Jian教授說："進(jìn)一步的調(diào)查可以擴(kuò)展到不同深度和地區(qū)的其他海水樣本。同時，值得將SCRS和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)整合應(yīng)用于對二氧化碳固著微生物的進(jìn)一步研究"。