在甲烷代谢微生物中发现了共存的巨大而不同寻常的DNA实体,这些微生物可能在调节全球温室气体排放中发挥作用。

它们拥有宿主微生物的一些基因,因此研究小组将它们命名为“博格斯”《星际迷航》恶棍吸收了其他生物的生物学和知识。在厌氧土壤生活的古生菌中发现了19种不同的博格菌,其中一些似乎可以促进微生物的甲烷代谢。

“几乎从我们发现第一批样本的那一刻起,我就对它们感到非常兴奋,主要是因为它们太大了,”他说吉尔班菲尔德他领导了这项尚待同行评议的研究。“我们发现了许多新的细菌和古生菌的主要谱系,但这甚至超出了它们。”

班菲尔德和她的同事,包括詹妮弗Doudna去年的冠军是谁他因开创Crispr基因编辑技术而获得诺贝尔化学奖他在调查湿地土壤微生物时发现了这一发现。他们想要确定已知类型的可移动遗传元素,比如存在于微生物中的质粒。从加州的四个湿地收集土壤样本后,从样本中提取DNA并进行研究。

研究人员分析了超过100亿个DNA片段,以寻找一种叫做古菌属的单独DNA片段Methanoperedens他们在样本中鉴定出了这些人的基因组。他们发现了19个不同的线性DNA序列,这些序列不是古细菌染色体的一部分,但它们比质粒或病毒基因组大得多。这种DNA不编码蛋白质,而蛋白质通常是病毒或质粒的标志,这表明它们是不同的东西。

19个博格被分配了一种颜色,其中4个的基因组——淡紫色、黑色、紫色和天空色——被测序。其中一些大约有100万个碱基对长,相当于宿主基因组大小的三分之一。该团队的分析还表明,它们大约21%的基因是从它们的微生物宿主吸收的。其他基因被发现产生变异Methanoperedens蛋白质。

博格人的增殖

“博格斯上编码的许多基因与新陈代谢、翻译、膜运输、DNA操作和修复以及宿主防御有关,”解释道部队Al-Shayeb他是这项研究的第一作者。“这些都是博格斯菌可以增强宿主体内的功能,这可能会给宿主带来竞争优势,反过来,也会导致博格斯菌在宿主体内更多地增殖。”

一些博格菌被发现可以增强宿主对甲烷的氧化,这一过程为微生物提供动力并释放二氧化碳。甲烷作为温室气体的效力是二氧化碳的30倍,所以Borgs有可能提供一种解决方案来帮助减少环境中的甲烷,Al-Shayeb说。

Al- Shayeb说:“我们不确定Borgs是如何存在于古生菌中的,但我们知道在某些情况下,不同的颜色会相互重组,而不仅仅是宿主,通过横向基因转移交换新的功能,这也表明不同的Borgs可能存在于同一宿主中。”

班菲尔德说:“有些人可能会说,博格只是我们已知事物的不同寻常和巨大版本,这是一个公平的观点。”“但它们的特征组合真的很惊人。”澳门万博公司

集市Krupovic在法国巴黎巴斯德研究所研究古生菌的他认为,博格菌本质上是大型质粒或巨质粒,这种质粒在其他单细胞生物中已经存在了几十年。”链霉菌属细菌携带类似的线性质粒,可以是几百千碱基对到1.8兆碱基对的任何东西,”他说。

克鲁波维奇说:“博格斯并不是前所未有的、新颖的实体,因为与我们所知道的其他生物的质粒相比,它们没有根本的不同。”“很高兴在古生菌中发现了线性巨质粒……我们不知道这一点,对我来说这很令人兴奋。”