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硫酸盐还原菌在海洋保护中的秘密作用！
奥尔登堡大学正在开展一项新研究，研究硫酸盐还原菌在海底碳降解中的作用。
硫酸盐还原菌在海洋保护中的秘密作用！
发表在《科学进展》杂志上的一项新研究探讨了硫酸盐还原菌（SRB）在海底有机物分解中的关键作用。该研究工作由奥尔登堡大学的Lars Wöhlbrand博士和Ralf Rabus教授领导。这些微生物，特别是脱硫杆菌科，在地球的无氧区域很活跃，对二氧化碳 (CO2) 的产生有很大贡献。
脱硫杆菌科具有模块化的新陈代谢，使它们能够利用各种有机分子。在这项研究中，培养并广泛测试了这些细菌的六种不同菌株。这些微生物接受了 35 种不同的食物，并在 80 种特定条件下进行了检查。结果表明，不同类型的代谢使用相似的分子工具进行降解。这解释了脱硫杆菌科的全球分布和灵活性。
细菌在碳循环中的作用
据估计，沿海水域和陆架区域有机物质降解的一半以上是由硫酸盐还原菌造成的。它们的活性导致沉积物中形成硫化氢和黑硫化铁。尽管脱硫杆菌很重要，但其在碳循环中的作用常常被低估。在从各种海洋栖息地获得的沉积物样本中检测到了某些关键模块的遗传标记。
一种特别值得注意的菌株，Desulfococcus multivorans，拥有完整的基因组，由一条包含 4,455,399 个碱基对的环形染色体组成。其大小范围从其他 SRB（例如 Desulfotalea psychrophila）到 Desulfobacter autotropicum HRM2。基因组分析不仅鉴定了 tRNA 和 rRNA 基因，还鉴定了许多与这些细菌的经济多样性和适应性相关的基因。
代谢灵活性
研究强调，SRB 不仅可以转化硫酸盐，还可以转化多种难以降解的有机化合物。 D. multivorans 的代谢重建表明，这些细菌能够降解芳香族和脂肪族底物，这些底物通过 Wood-Ljungdahl 途径氧化成 CO2。它们使用β-氧化所需的多种酶，并对氧应激做出适应性反应。
酶的多样性和蛋白质组分析的高覆盖率表明这些细菌能够发展出强大的代谢能力。这些结果对于了解气候变化对海洋生态系统的影响可以发挥至关重要的作用。随着海洋中氧气含量的降低，SRB 在分解有机物方面的重要性可能会进一步增加。
这项研究不仅为支持碳循环的生物过程提供了新的见解，而且为未来寻求在基因水平上了解微生物代谢的研究开辟了前景。脱硫杆菌科不仅作为碳降解的关键因素而受到关注，而且还令人印象深刻地展示了复杂生态系统中微生物生命的可塑性和适应性。
对脱硫杆菌科的分布、代谢过程和生态意义的综合研究有助于加深我们对碳动力学及其与海洋化学相互作用的理解。这项研究获得的见解可能对了解海洋微生物生态学和全球碳循环产生深远影响。