嗜热档案

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有些微生物喜欢高温环境。无论是黄石国家公园温暖的温泉,还是深海热液喷口地狱般的环境,这些所谓的嗜热菌都需要热量才能生存。它们极端的生存需求吸引了科学家,科学家们惊叹于它们的生物化学特性,思考它们的进化意义,并想象它们的生物技术潜力。为了更好地了解这些奇特的微生物,研究人员越来越多地转向基因组测序。最新的基因秘密,来自一种被称为嗜酸热原体的喜热喜酸生物,在今天出版的《自然》杂志上揭晓。

嗜酸热原体基因组的解码(仅有150万个碱基对,是迄今为止已破解的最小基因组之一)带来了一些惊喜。特别令人感兴趣的是,嗜酸热原体携带了许多似乎是从其他物种那里获得的基因:其“开放阅读框”(基因组的蛋白质编码区域)中有17%与一种名为Sulfolobus solfataricus的细菌基因组中的亲属有关。在《自然》杂志报告的评论中,伦敦大学学院的Don Cowan推测,有几个因素可能促成了嗜酸热原体获得基因的倾向,包括其缺乏保护性细胞壁以阻止大分子进入细胞。

新的结果也反驳了进化生物学家提出的一个理论。研究人员注意到这种微生物与构成高等生物的真核细胞之间的相似之处,曾提出嗜酸热原体是真核细胞的祖先。然而,新的研究表明,嗜酸热原体的基因更类似于细菌基因。尽管取得了明显的进展,Cowan 总结说,在理解基因功能方面,科学家们还有很长的路要走。“到目前为止,我们还不知道嗜酸热原体中 45% 的蛋白质编码区域是做什么的,”他指出。“这有很多基因。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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