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生命树添新枝
作者:   来源:中国科学报   发布者:刘柳   日期:2017-09-13   今日/总浏览:3/467

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一个寻找新物种的绝佳“猎场”

它们一直就在我们的眼皮底下——上千种新的微小生命形式如今被基因分析揭开了面纱。很多属于全新的种群,就像昆虫和黑猩猩一样,同其他微生物有着天壤之别。相关成果日前发表于《自然—微生物学》杂志。

地球上的微生物被分成两大种群——细菌和古生菌。它们共同构成了地球上的大多数物种,但时至今日,人们也只是研究了其中很小一部分。这是因为仅有不到10%的微生物能被分离并在实验室中被培养出来。其他的只能在原生环境中生存,无论是深海热泉还是牛的肠道。研究人员将它们称为微生物“暗物质”。

不过,一种被称为宏基因组学的技术将其带到了光亮处。该技术涉及采集环境样品、对里面的所有DNA——宏基因组——进行测序,然后将出现的每种微生物的基因组拼凑在一起。

来自澳大利亚昆士兰大学的Donovan Parks和同事分析了1500多个由全世界研究人员上传至公共数据库的宏基因组。每个均包括从诸如土壤、海洋、深海热泉、工业废液、牛和狒狒粪便等各种环境中收集的混杂在一起的DNA序列。

该团队利用计算机对这些脏乱的东西进行了筛选,并最终重建了7280个细菌和623个古生菌的基因组——约占科学上的全新物种的1/3。这些新近发现的微生物为生命树增添了20个主要分支,或者说20个类群。

下一步将是搞清这些新的微生物看上去是什么样子。来自悉尼大学的Nicholas Coleman表示,“现在,我们需要弄清楚它们实际上在做什么以及我们如何从中受益。”

其中一个方法是扫描它们的基因组,以寻找和一些众所周知的生物体的基因相仿的基因。“例如,它们可能拥有看上去和甲烷代谢基因类似的基因。”Parks介绍说。不过,很多基因组是全新的,因此理解它们需要花费更长时间。

最新的微生物可能催生出新的抗生素。它们还可被用于工业和环境管理,比如分解塑料污染或者制造燃料和工业用化学物质。“我们对细菌多样性的认识越深,能找到的有用东西便越多。”Coleman表示。


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