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基因測序揭示北極海水微生物群體結(jié)構(gòu)
點擊次數(shù)：425 發(fā)布時間：2011-7-25
RNA基因進行測序，揭示出北極多年海冰和表層海水的微生物群體結(jié)構(gòu)。北極多年海冰（MYI）的急劇減少表明這種環(huán)境可能在100年后就會消失，取而代之的將是生態(tài)上*不同的*年冰（first-year ice）。為了更好地了解這種微生物多樣性喪失的影響，利用454測序平臺，對北極附近的兩處多年海冰的微生物群落進行了詳細的研究。
在北冰洋中部采集了兩個多年海冰和三個海水樣本。在提取和純化之后，他們利用通用引物對16S rRNA基因進行了擴增。之后在454 GS FLX平臺上對擴增后的DNA進行了測序，平均讀長約200 bp。多年海冰與周圍的表面海水進行了比較，發(fā)現(xiàn)兩者有著很大的差異。在30個可鑒定的目中，只有10個存在于兩種環(huán)境中。令人吃驚的是，盡管多年海冰的微生物群落豐富度有所下降，但多樣性與海水相當(dāng)。藍藻這種微生物也是*次在北極海冰中觀察到。此外，一些過去未曾報道的低豐度進化枝也存在于海冰中。這種高水平的多樣性可能是因為多年海冰營養(yǎng)物環(huán)境的“繁榮-蕭條”，初級生產(chǎn)、鹽水排水等提供了微生物生長所需營養(yǎng)物的強烈季節(jié)性變化。此外，多年海冰環(huán)境的持久也在本次研究中，研究人員使用了“中等深度”的測序，每個樣品只產(chǎn)生了數(shù)千個讀取。這種方法僅需要測序運行的一小部分，卻能定量評估海冰中的微生物群落結(jié)構(gòu)。海洋中存在著豐富的微生物，但是研究手段的限制成為當(dāng)代環(huán)境微生物學(xué)研究和海洋資源開發(fā)的障礙。
采用454測序法檢測了深海中微生物多樣性。研究結(jié)果表明，北大西洋海底和熱泉中的微生物比以前報道環(huán)境中的數(shù)量要高1-2個數(shù)量級，且比后者要復(fù)雜的多。這些原始的微生物為新的基因組數(shù)據(jù)更新提供了無窮的資源。