Nature子刊:微生物病毒是气候变化的秘密驱动力

【字体: 时间:2024年03月04日 来源:AAAS

编辑推荐:

  在一项新的研究中,科学家们发现,感染微生物的病毒在甲烷(一种强效温室气体)在环境中循环中发挥了关键作用,从而导致了气候变化。

  

在一项新的研究中,科学家们发现,感染微生物的病毒在甲烷(一种强效温室气体)通过环境循环中发挥关键作用,从而导致气候变化

通过分析来自15个不同栖息地(从各种湖泊到牛胃内部)的近1000组宏基因组DNA数据,研究人员发现微生物病毒携带控制甲烷过程的特殊遗传元素,称为辅助代谢基因(amg)。根据生物体居住的地方,这些基因的数量可能会有所不同,这表明病毒对环境的潜在影响也会因其栖息地而异。

这项研究的第一作者、俄亥俄州立大学伯德极地与气候研究中心的研究助理钟志平说,这一发现为更好地理解甲烷在不同生态系统中的相互作用和移动提供了重要的帮助。

“了解微生物如何驱动甲烷过程是很重要的,”钟说,他也是一名微生物学家,研究微生物如何在不同环境中进化。“微生物对甲烷代谢过程的贡献已经研究了几十年,但对病毒领域的研究在很大程度上仍未得到充分研究,我们希望了解更多。”

这项研究发表在今天(2024年2月29日)的《自然通讯》上。

病毒帮助促进了地球上所有的生态、生物地球化学和进化过程,但直到最近,科学家才开始探索它们与气候变化的关系。例如,甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体排放源,但它主要是由被称为古生菌的单细胞生物产生的。

“病毒是地球上最丰富的生物实体,”该研究的合著者、俄亥俄州立大学微生物学中心的微生物学教授马修·沙利文(Matthew Sullivan)说。“在这里,我们通过将甲烷循环基因添加到病毒编码代谢基因的长列表中,扩大了我们对它们影响的了解。我们的团队试图回答病毒在感染过程中实际操纵了多少‘微生物代谢’。”

虽然微生物在加速大气变暖中所起的重要作用现已得到充分认识,但感染这些微生物的病毒编码的甲烷代谢相关基因如何影响它们的甲烷产量,我们知之甚少,钟说。为了解开这个谜团,钟和他的同事们花了近十年的时间从独特的微生物库中收集和分析微生物和病毒的DNA样本。

科考队选择研究的最重要的地方之一是Vrana湖,它是克罗地亚一个受保护的自然保护区的一部分。在富含甲烷的湖泊沉积物中,研究人员发现了大量影响甲烷产生和氧化的微生物基因。此外,他们还发现了不同的病毒群落,并发现了13种有助于调节宿主代谢的amg。尽管如此,没有任何证据表明这些病毒本身直接编码甲烷代谢基因,这表明病毒对甲烷循环的潜在影响因其栖息地而异,钟说。

总的来说,研究表明,在宿主相关的环境中,如牛的胃内部,更有可能发现大量的甲烷代谢amg,而在环境栖息地,如湖泊沉积物中,发现的这些基因较少。由于奶牛和其他牲畜也产生了全球约40%的甲烷排放,他们的研究表明,病毒、生物和环境之间的复杂关系可能比科学家们曾经认为的更为复杂。

他说:“这些发现表明,病毒的全球影响被低估了,值得更多关注。”

虽然目前还不清楚人类活动是否影响了这些病毒的进化,但研究小组希望从这项工作中收集到的新见解将提高人们对传染性病原体居住在地球上所有生命的力量的认识。尽管如此,为了进一步了解这些病毒的内部机制,还需要进一步的实验来更多地了解它们对地球甲烷循环的贡献,钟说,特别是当科学家们致力于减少微生物驱动的甲烷排放的方法时。

他说:“这项工作是掌握气候变化病毒影响的第一步。”’我们还有很多东西要学。”

婵犵數鍋為崹鍫曞箰閹间緡鏁勯柛顐g贩瑜版帒鐐婇柍瑙勫劤娴滈箖鏌i悢鐓庝喊婵℃彃婀遍埀顒冾潐閹稿摜鈧稈鏅濋埀顒勬涧閵堟悂寮崒鐐村€锋い鎺嶇劍閻﹀酣姊虹拠鎻掝劉缂佸甯″畷婵嬪箳濡も偓缁€澶愭煟閺冨倸甯舵潻婵囩節閻㈤潧孝婵炶尙濞€瀹曟垿骞橀幇浣瑰兊閻庤娲栧ú銊╂偩閾忓湱纾介柛灞剧懅椤︼附淇婇锝囩煉鐎规洘娲熼、鏃堝川椤栵絾绁梻浣瑰缁诲倿鎮ч幘婢勭喓鈧綆鍠楅悡娆愮箾閼奸鍤欐鐐达耿閺屾洟宕堕妸銉ユ懙閻庢鍣崜鐔肩嵁瀹ュ鏁婇柣锝呮湰濞堟悂姊绘担钘変汗闁烩剝妫冨畷褰掓惞椤愶絾鐝烽梺绉嗗嫷娈曟い銉ョ墦閺屾盯骞橀懠顒夋М婵炲濯崹鍫曞蓟閺囥垹骞㈡俊銈咃工閸撻亶鏌i姀鈺佺仭濠㈢懓妫楀嵄闁圭増婢橀~鍛存煟濞嗗苯浜惧┑鐐茬湴閸婃洟婀侀梺鎸庣箓濡瑧绮堢€n喗鐓冪憸婊堝礈濮橆厾鈹嶉柧蹇氼潐瀹曟煡鏌涢幇銊︽珖妞も晝鍏橀弻銊モ攽閸℃瑥鈪靛┑鈽嗗灠椤戝寮诲☉銏犵闁瑰鍎愬Λ锟犳⒑鐠囧弶鍞夊┑顔哄€楃划姘舵焼瀹ュ懐顦ㄥ銈嗘尵婵兘顢欓幒妤佲拺閻犲洠鈧櫕鐏侀梺鍛婃煥妤犳悂鍩㈤幘璇茬闁挎棁妫勫▓銉ヮ渻閵堝棛澧紒顔肩焸閸╂盯寮介鐔哄幈濠电偛妫欓崝鏇㈡倶閳哄偆娈介柣鎰级閸犳﹢鏌熼姘毙х€殿噮鍣e畷鎺懳旀担瑙勭彃

10x Genomics闂傚倷绀侀幖顐﹀磹閻熼偊鐔嗘慨妞诲亾妤犵偞鐗犻垾鏂裤€掓刊鐖剈m HD 闂佽瀛╅鏍窗閹烘纾婚柟鍓х帛閻撴洘鎱ㄥΟ鐓庡付闁诲繒濮烽埀顒冾潐濞叉粓宕伴幘鑸殿潟闁圭儤顨呴獮銏℃叏濮楀棗澧┑顔煎暣濮婃椽宕ㄦ繝鍌滅懆濠碘槅鍋呯划宥夊Φ閺冨牆绠瑰ù锝囨嚀娴犮垽姊洪幖鐐插姉闁哄懏绮撻幃楣冩焼瀹ュ棛鍘遍棅顐㈡搐椤戝懏鎱ㄩ埀顒€鈹戦悙瀛樼稇婵☆偅绮撴俊鐢稿箛閺夊灝宓嗛梺缁樶缚閺佹悂鎮℃担铏圭=濞达絽鎲″﹢鐗堜繆閻愯埖顥夐摶鐐烘煕瑜庨〃鍛矆閸℃稒鐓曢柍鈺佸暈缂傛岸鏌嶈閸忔稓鍒掑▎鎾虫瀬鐎广儱顦伴弲鎼佹煥閻曞倹瀚�

濠电姷鏁搁崑娑樜涙惔銊ュ瀭闁兼祴鏅滃畷鏌ユ倵閿濆骸浜為柍缁樻閹鏁愭惔鈥崇缂備椒鑳跺▍澧俰st闂傚倷绶氬ḿ褍螞濡ゅ懏鏅濋柨婵嗘川缁犳柨顭块懜闈涘婵☆偅蓱閵囧嫰骞樼捄杞扮捕缂傚倸绉崇欢姘跺蓟濞戙垹鍐€闁靛ě鍐f嫛婵犵數鍋涢悧濠囧储椤ョSPR缂傚倸鍊烽悞锔剧矙閹烘鍎庢い鏍仜閻掑灚銇勯幒鍡椾壕濡炪倧缂氶崡鎶藉箖瑜斿畷顐﹀Ψ閵堝棗濯伴梻渚€鈧偛鑻晶鏉戔攽閳ユ剚鍤熼柍褜鍓ㄧ紞鍡涘礈濮樿泛姹查柍鍝勬噺閸婂灚绻涢幋鐐垫噧濠殿喖鍟撮弻娑㈠籍閹炬潙顏�

闂傚倷绀侀幉锟犮€冮崱妞曞搫饪伴崨顓炵亰闂婎偄娲︾粙鎺楀吹閸曨垱鐓熼柟閭﹀墻閸ょ喖鏌曢崼鐔稿唉妤犵偞鐗犲鍫曞箣閻樻鍞堕梻浣告啞閻熴儱螞濠靛棭娼栧┑鐘宠壘鎯熼梺闈涱檧缁茬厧霉閻戣姤鐓熼柣妯夸含閸斿秶鎲搁弶鍨殻闁诡喓鍎甸弫鎾绘晸閿燂拷 - 濠电姷鏁搁崕鎴犲緤閽樺鏆︽い鎺戝閻鏌涢埄鍐$細妞も晜鐓¢弻娑㈠焺閸愭儳姣€闂佸湱鍎ら幐楣冦€呴悜钘夌閺夊牆澧界粔鐢告煕鎼淬垹鐏ラ柍钘夘樀楠炴﹢顢涘顐㈩棜婵犵數鍋為崹鍫曞箹閳哄倻顩叉繝濠傚暟閺嗭箓鏌i弮鍥仩缁炬儳銈搁弻娑㈠焺閸愵厼顥濋梺鍛婃⒐鐢繝骞冨Δ鍛嵍妞ゆ挾鍋樺Σ鎰版⒑缂佹ḿ鈯曢柣鐔濆洤绠悗锝庡枛缁犳煡鏌熸导瀛樻锭闁诡喕绶氬娲川婵犲倻顑傛繝鈷€鍕垫疁鐎殿喗濞婇幃銏ゆ偂鎼达綆鍞规俊鐐€栭弻銊╂倶濠靛牏鐜绘繛鎴欏灪閻撴瑩鎮归妸銉Ц闁稿﹤顭烽幃鐑藉閵堝棛鍘卞┑鐐叉閿氶柣蹇嬪劜閵囧嫰顢曢姀鈺佸壎閻庤娲滄繛鈧€殿喕绮欓、鏍敃閿濆懏璇為悗娈垮枟閹倿寮幘缁樻櫢闁跨噦鎷�

婵犵數鍋為崹鍫曞箰閹间緡鏁勯柛顐g贩瑜版帒鐐婃い鎺嗗亾鏉╂繃绻濋悽闈浶㈤悗姘煎櫍閹本鎯旈妸锔惧幘閻庤娲栧ú銈嗙濠婂牊鐓曢柣鎰摠鐏忥箓鏌熼挊澶娾偓濠氬焵椤掑﹦绉甸柛鎾村哺椤㈡棃濡舵径瀣化闂佽澹嬮弲娑欎繆閾忓湱纾奸柕濞у喚鏆梺鐟板槻閹冲酣銈导鏉戠闁靛ě鈧崑鎾寸節濮橆厾鍘搁柣搴秵閸嬪嫭鎱ㄩ崼銉︾厸鐎光偓閳ь剟宕版惔銊ョ厺闁哄啫鐗嗛崡鎶芥煟濡寧鐝慨锝呭閺岋絾鎯旈姀鈶╁闂佸憡姊圭敮鈥崇暦濠靛鍋勯柣鎾冲閵夆晜鐓ラ柣鏇炲€圭€氾拷

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

版权所有 生物通

Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

联系信箱:

粤ICP备09063491号