深海蘊含着海量的微生(shēng)物(wù)資(zī)源，卻是地球上人們了解少的生(shēng)境之一(yī)。迄今爲止，99.9%以上的深海微生(shēng)物(wù)無法獲得純培養，稱之爲難培養微生(shēng)物(wù)，是地球上尚未實現開(kāi)發的生(shēng)物(wù)資(zī)源庫。軟壁菌門是一(yī)類的難培養微生(shēng)物(wù)類群，此類菌無細胞壁卻由厚壁菌門進化而來。

    根據宏基因組預測結果可知(zhī)它們具有突出的核酸降解能力，對磷、氮等元素的循環有重要驅動作用，而且還能自如應對深海高壓和陸地常壓環境，在進化、耐壓和元素循環等方面有的研究價值。但是由于軟壁菌生(shēng)長慢(màn)、豐度低，迄今國際上還沒有獲得任何深海生(shēng)境的純培養菌株，阻礙了對其進一(yī)步深入研究。

    中(zhōng)科院海洋所孫超岷課題組創新的利用在基本培養基中(zhōng)添加大(dà)腸杆菌DNA的手段富集并純培養了一(yī)株Izemoplasma綱的軟壁菌。首次純培養及其生(shēng)命過程的研究成果，爲突破深海難培養微生(shēng)物(wù)的培養瓶頸及深入了解深海稀有微生(shēng)物(wù)類群的環境适應機制提供了重要理論依據和研究範例。因其在進化和代謝特征上兼具軟壁菌門和厚壁菌門的特征，研究人員(yuán)特以《山海經》中(zhōng)一(yī)種非魚非豬的怪物(wù)-父魚（樣子像鲋魚，有魚的腦袋，卻長着豬的身子）對該菌進行了命名，即Xianfuyuplasma 。

深海首株軟壁菌門細菌的培養策略、形态及命名

    研究人員(yuán)基于轉錄組學手段揭示了其代謝有機物(wù)和硫代硫酸鈉進行能量轉換的機制，基于生(shēng)物(wù)化學等手段首次證實了其降解DNA的突出能力，并借助“科學”号科考船的裝置進行了深海原位實驗，驗證了該菌在自然生(shēng)境中(zhōng)也具有降解DNA參與能量合成的生(shēng)命過程。多項前期研究表明深海富含各種類型的核酸分(fēn)子（如DNA、RNA等），是一(yī)些微生(shēng)物(wù)（如軟壁菌門）的重要能量來源。而這些類群降解核酸的突出能力有力深海生(shēng)境磷、碳、氮等生(shēng)命元素的生(shēng)物(wù)地球化學循環進程，對深海的物(wù)質循環和能量代謝具有重要的驅動作用。

    此研究成果發表于國際生(shēng)物(wù)學期刊The ISME Journal，題爲“Characterization of the first cultured free-living representative of Candidatus Izemoplasma uncovers its unique biology”的文章。The ISME Journal主編認爲相關研究結果“對其他人從深海沉積物(wù)中(zhōng)分(fēn)離(lí)和研究稀有物(wù)種有重要啓示”。

    文中(zhōng)作者使用德國Implen的Nanophotometer®超微量分(fēn)光光度計對培養介質中(zhōng)的DNA含量進行監測，添加的大(dà)腸杆菌DNA在5 分(fēn)鍾内濃度從100 ng /µL降至56.5 ng /µL；并在15分(fēn)鍾内下(xià)降到了18.6 ng，消耗殆盡。爲證明該細菌對DNA的分(fēn)解能力提供了的動力學數據。

    Nanophotometer®不僅是核酸質控的标準儀器，還可對樣品進行的定量分(fēn)析，應用十分(fēn)廣泛，是生(shēng)命科學及分(fēn)析化學研究的好幫手，助力科學家取得新的科學發現。Implen技術團隊更能爲廣大(dà)用戶提供應用支持，服務在您身邊。

注：部分(fēn)内容來源于齊魯晚報及科技日報