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学术报告

【学术交流会】微生物代谢国家重点实验室学术交流会2020-[06]

主要完成人:微生物代谢国重室 发表日期:2020-06-27 点击数:61

报告题目:生命的摇篮——深海热液区生态系统的演替与物种演化

报告人:肖湘 特聘教授,博士生导师

报告摘要:

深海热液烟囱体被认为是生命起源的摇篮之一,而这个“摇篮”就被置放在今天低温、氧化的海水中。海水经裂缝渗入洋壳深部,在与岩浆接触后发生水岩反应,形成热液,热液上升在海底喷出形成烟囱。一般温度较高,甚至可达407℃,pH较低,在2-3左右,其中溶有许多过渡金属元素,如Fe(II), Mn(II)等。从黑烟囱喷出的热液还有大量岩浆活动形成的CO2 (4-215 mm/kg)H2S (3-110 mm/kg)H2 (0.1-50 mm/kg)并混有生物及非生物来源的不同浓度的CH4(0.05-4.5 mm/kg)。烟囱内部(可达407℃)与外部冰冷的海水(2℃)之间形成巨大的温差。热液中溶解的还原态气体和金属是整个热液生物群落的能量来源。在位于洋中脊以外的Lost city热液系统中,循环的海水虽不直接接触岩浆,也能被加热到 200°C。这里的热液呈碱性pH911,温度从低于40℃到最高90℃,热液中富含CH4H2及低分子量的碳氢化合物,但CO2的浓度接近于0。所以在深海热液区无论是极端的还是波动的环境条件都对微生物的生存提出了挑战,这种挑战既存在于细胞个体水平上也存在于微生物群体水平上。 

本报告分为三个小节:1 热液生态系统的形成与演替;2 热液区超嗜热古菌的进化研究;3 超嗜热细菌新门的分离与嗜热细菌的共同祖先。

报告题目:深海未可培养古菌Thermoprofundales通过苯乙酸代谢芳烃化合物的潜能

报告人: 周宁一 特聘教授,博士生导师

报告摘要:

海洋作为地球上巨大的有机碳库,广泛分布着难降解的芳烃化合物。加利福尼亚海湾Guaymas盆地热液沉积层富含石油类芳香物,在该地区发现了未可培养古菌Thermoprofundales的基因组。Thermoprofundales代谢活跃、生物量丰富,目前尚无对其芳烃代谢基因和酶学功能的直接证据。

本研究在Guaymas热液沉积物来源的宏基因组数据中发现15Thermoprofundales拼装基因组,其属于两个新的亚群,且对热液环境具有偏好性;对芳烃代谢途径的构建发现它们基因组中存在芳烃降解的苯乙酸(PAA)途径,其中多数酶基因能够原位转录。PAA途径的关键酶苯乙酸辅酶A连接酶(PCL)基因在Thermoprofundales基因组中广泛存在;生化验证表明,Thermoprofundales来源的PCL具有将PAA转化生成苯乙酰辅酶A的活性,具有嗜热性、热稳定性和耐酸性,且对PAA及其羟基取代衍生物没有明显的偏好性和亲和性差异。本研究表明深海未可培养古菌Thermoprofundales具有在热液极端环境中通过PAA途径代谢芳烃的潜能,拓宽了对古菌在海洋生态中碳代谢潜能的认识,为其它海洋未可培养古菌的生理、生化或生态学研究提供了借鉴,同时为研究深海未可培养古菌在驱动海洋生态环境中碳循环的作用提供了证据。

 

时   间:2020630日 星期二 上午 10:00-11:10

主持人:唐鸿志 教授

会议链:https://cernet.zoom.com.cn/j/61495597443?pwd=NE1jZmJkZWxsT2dTemlKbEhxdjV2UT09

ZOOM会议号:614 9559 7443

会议密码:166124

 

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