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海洋氮循环中的关键参与者可以使用氰酸盐和尿素

 

来源:马克斯普朗克海洋微生物研究所      发布时间:2018年12月10日

 

       氨氧化古菌(Thaumarchaeota)是海洋中最丰富的微生物之一。Thaumarchaeota在海洋氮循环中起着关键作用。它们通过将氨(一种低还原形式的无机氮)转化为氧化形式的氮(亚硝酸盐)来获得生长所需的能量。这些氨氧化古菌构成了海洋微生物群落的很大一部分。尽管Thaumarchaeota是海洋氮循环的关键部分,但目前对这些小而神秘的微生物的生理过程知之甚少。最近一篇发表在《自然-微生物》(Nature Microbiology)上的报道显示海洋中的Thaumarchaeota具有比以前认为的更广泛的新陈代谢能力。

       由于海洋中氨的浓度非常低, Thaumarchaeota通常被认为是代谢受限的。来自德国马克斯普朗克海洋微生物研究所等机构的研究人员发现,与之前认为的相反,海洋氨氧化古菌也可以利用有机氮源。该项目中,研究人员首次展示自然或养殖环境中的海洋氨氧化古菌可以利用氰酸盐。


氨氧化古菌的单细胞图像     图片:马克斯普朗克海洋微生物研究所
 

       因为氰酸盐和尿素是海洋中常见的氮和能源,所以这些发现具有重要意义。Thaumarchaeota可能利用这些化合物补充生长所需的能量,并可能是他们在海洋中大量繁殖的一个原因。

       研究人员表示,目前对海洋氨氧化古菌利用氰酸盐的代谢通路尚不清楚。它们没有降解氰酸盐所需的典型酶谱。但是,如果能够获知是哪些酶允许海洋氨氧化古菌使用氰酸盐的,那将极大地扩展我们对代谢功能多样性的认知,以及这种多功能性如何影响他们的生态作用。

 

原文链接:Small but versatile; key players in the marine nitrogen cycle can utilize cyanate and urea

编译:刘晓琳