来源于深海热液区嗜热古菌Palaeococcus sp.T341硫还原代谢的适应机制研究

硫还原是深海热液系统微生物参与的非常重要的生物地球循环。异养嗜热古菌（如热球菌目）参与深海热液系统硫还原代谢的相关机制尚不明确。本项目以分离于东太平洋热液区超嗜热古菌Palaeococcus pacificus DY20341T为研究对象，采用了基因组学、转录组学、蛋白质组学方法，系统分析了在有无单质硫作为电子受体的培养条件下，菌株DY20341T的基因和蛋白表达差异，并构建了其代谢调控方式，从而阐明其在环境中的适应机制。研究结果表明，单质硫作为电子受体可以加速菌株DY20341T的生长和生物量。当菌株DY20341T利用单质硫作为电子受体时，加强了膜上氢酶MBX和胞内氢酶SulfⅠ的合成和表达；金属离子(包括Fe2+，Fe3+，Ni+/Co+)转运增强，含[Fe-S]蛋白结合域的蛋白（即具有传递电子功能的蛋白）增加；一类新的ATPase表达明显增强。当没有单质硫作为电子受体时，菌株DY20341T加强了蛋白质和碳水化合物的利用，如蛋白质/糖类转运加快、鞭毛表达加强；辅酶(如核黄素，硫胺素，钴胺素)的合成和转运加强；大量ATPase表达加快。