Methane oxidation by an extremely acidophilic bacterium of the phylum Verrucomicrobia一株可以在极端酸性条件下氧化甲烷的细菌

发布者:禇佳强发布时间:2008-04-01浏览次数:38

Methane oxidation by an extremely acidophilic bacterium of the phylum Verrucomicrobia一株可以在极端酸性条件下氧化甲烷的细菌

Nature2007,450 (7171): 879-82,影响因子28.751

Peter F. Dunfield, Anton Yuryev, Pavel Senin, Angela V. Smirnova, Matthew B. Stott, Shaobin Hou,Binh Ly, Jimmy H. Saw, Zhemin Zhou, Yan Ren, Jianmei Wang, Bruce W. Mountain, Michelle A. Crowe,Tina M. Weatherby, Paul L. E. Bodelier, Werner Liesack, Lu Feng, Lei Wang* & Maqsudul Alam*

  

学院作为三个主持单位一,领导了来自五个国家的研究机构参与的对世界典型地热地区环境生物的研究(主要经费由美国和新西兰政府提供),发现了一株可在极端条件下降解甲烷的细菌,并完成了针对其的基因组学、功能基因组学和遗传进化机制研究。

由于人类活动的影响,近年来温室气体排放大幅度增加,温室效应加重。甲烷仅位于二氧化碳之后,是第二重要的温室气体。地热环境中每年释放的无机甲烷可约6000万吨,是大气中甲烷的重要来源之一。微生物降解是甲烷分解的重要途径,但人们一直没能在地热这种高酸性环境中发现甲烷氧化细菌。课题组发现新西兰魔鬼门地区的地热环境中地表以下10-15厘米土层具有分解甲烷的能力,并分离得到一种全新的甲烷氧化细菌V4V4属于疣微杆菌门(Verrucomicrobia),而疣微杆菌门中以前未发现过甲烷氧化菌。V4与已知其它甲烷氧化细菌显著的不同是它能够在极酸性环境(pH1.5)中生长,而目前已知的甲烷氧化菌最低只能在pH4.0-4.5中生长,这使得V4拥有重要的科研和应用价值。基因组学研究显示,V4 基因组全长2.1Mb,它是疣微杆菌门中第一个被破译的基因组。发现V4在进化关系上与目前所有已知的甲烷氧化细菌有很大距离,并拥有全新的甲烷利用途径。此外,发现V4中的甲烷氧化酶基因与已知其它菌中的甲烷氧化酶基因在很久的进化时间之前就发生了分化。该研究首次证明了甲烷氧化菌在酸性环境中的存在及其作用机制,为人类进一步控制和利用甲烷、治理温室效应提供了基础。

该研究成果于200712月发表于NaturePeter F. Dunfield, et al, Lei Wang & Maqsudul Alam. Nature. 450:879-882.),这是我市和南开大学首次在Nature发表论文。学院院长王磊教授为文章的3个共同责任作者之一。