图片:在全球215个分布地点收集了1038个公开可获得的海洋微生物群落基因组(宏基因组)
图片来源:地图瓷砖?Esri。资料来源:GEBCO、NOAA、CHS、OSU、UNH、CSUMB、National Geographic、DeLorme、NAVTEQ和Esri。
瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员与Ciències del Mar研究所(ICM-CSIC)的专家合作，在著名的《自然》杂志上发表了一项新研究，揭示了一种新的海洋细菌家族的存在，通过其基因组中大量的生物合成基因簇(BGCs)，其遗传能力可能导致许多生物技术应用。
该科属于麻杆菌门，迄今为止，人们认为麻杆菌只存在于陆地环境中。然而，根据现在发表的研究，这些细菌也在海洋中被发现。“从生物合成的角度来看，这些细菌是非常多样化的细菌群的一部分，它们无处不在，大量分布在整个海洋水柱中，”ETH Zürich教授、该研究团队的负责人Shinichi Sunagawa解释说。
ETH Zürich的研究员、该研究的第一作者卢卡斯·保利强调，“该家族的一些物种可能代表了海洋特定部分所有细菌的6%，这相当于每升海水中有数百万个生物”。
这是通过分析塔拉海洋考察期间收集的1000多个水样发现的。该研究小组总共确定了7000多个生物合成基因簇家族——其中大多数以前不为人知——这些基因簇可以用于合成生化化合物和改善生物技术过程，以及其他应用。
“这些结果凸显了我们对微观海洋生物知识的缺乏。只是在最近几年，由于几次海洋环球航行运动和新的分子方法的使用，我们开始知道海洋皮肤下隐藏着什么生物、什么基因和什么生物技术潜力”，参与这项研究的ICM-CSIC研究员Josep M Gasol透露。
最后，ICM-CSIC的研究人员Silvia G Acinas(塔拉海洋项目的协调团队成员)指出，“由于整合了来自不同探险的数千个微生物基因组，已经有可能研究哪些微生物具有巨大的遗传潜力，这将有助于探索新的生物活性分子”。
据这名研究人员表示，“其中一些可以用于新的疗法，而另一些可以帮助改善某些生物技术过程，进而提高我们未来的生活质量。”
微生物，工业上的一个惊喜
微生物，尤其是细菌，新陈代谢非常多样化，在自然界的每个角落都有大量发现。然而，绝大多数尚未被培养或在实验室研究，留下他们的代谢多样性未知。
在缺乏培养物的情况下，科研团队采用了微生物组测序的方法，即对这些海洋样品微生物群落中所包含的所有DNA进行测序，通过生物信息学分析来重建这些微生物的基因组。
ICM-CSIC的研究员pablo Sánchez表示:“这就是我们能够重建25000个海洋微生物基因组的方式，这些微生物和另外1万个之前已经存在的基因组一起，构成了全球最大的海洋微生物群落数据库。”
未来的研究将重点放在海洋微生物的分布和功能上，因为它们可能在海洋进化和适应生物圈正在发生的变化方面发挥非常重要的作用。