俄在空间站外表面发现微生物,太平洋海底沉积物中发现古真菌

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一些生物学家对这份报告持怀疑态度,他们猜测有可能是提取所用材料被污染了,或者是由于表面真菌的无效孢子被困在淤泥表面。但是,里斯认为他们采取的几个步骤完全可以排除污染。www.94677.com

经进一步研究,他们发现了一个以前未见记载的
yanuthone——它是由一类青霉素生成,之前并不知道可生成 yanuthones。

俄国家航天集团29日发布新闻公报说,国际空间站宇航员在2010年至2016年的多次太空行走中,从空间站舱体外表面的细碎沉积物中提取了19份样本,并将其在与外界隔离状态下带回地球。

研究小组表示,目前尚不清楚在海底最深处的沉积物真菌是否超过100亿年以上,但是,如果真菌已经被隔离很长一段时间,它们可能已经进化成拥有不寻常的生物防御能力,这样就可以提供有用的抗生素。如果这是一个新版本的青霉素呢?米尔斯说到,这将是深层生物圈提供的好处之一。

1,000 多种合成生物活性物质的路径

在这些样本里,俄研究者还发现一种细菌的DNA片段,其形态与非洲马达加斯加岛土壤中一种细菌的DNA片段近似。另有一种分枝杆菌属细菌的DNA片段,其“主人”可能是俄西北部巴伦支海的浮游细菌。此外,研究者在国际空间站外的沉积物中找到了担孢酵母属真菌、囊担菌属真菌、代尔夫特菌属细菌和原始古细菌的DNA片段。这些破碎遗传物质被发现的次数约占检测总次数的70%。

据《自然》杂志网站近日报道,研究人员已经在太平洋海底发现真菌的证据,它们在营养匮乏的沉积物中已经生活超过100亿年。这一发现有可能将褐色淤泥的海底变成抗生素制药企业的宝藏,可应对日益严重的细菌耐药性问题。研究人员12月6日在美国加利福尼亚州旧金山举行的美国地球物理学会报告了这一研究成果。

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在生存条件严酷的太空中究竟有无生命体存活?为解答这一问题,俄科研人员从国际空间站外表面提取了多份样本,结果发现了6种微生物的DNA片段、1种真菌的孢子和1种能在太空生存的细菌,其中部分可能来自地球。

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因此,作者认为,他们的研究结果表明真菌不仅可能为新型抗生素提供一个巨大的潜在来源,或许还打开了一个旧药翻新——或许更为有效——的来源。他们得出以下结论:

此外,俄研究者还推测,上述微生物及其细胞物质可能并非在国际空间站各舱体升空时被带入太空。有学说认为,源自地球的生命物质可通过飘浮脱离地球稠密大气进入近地空间。因此在距地球表面约400公里的太空轨道内运行的空间站,将是研究悬浮微生物能否和如何从地球向外“逃逸”的绝佳设施,其研究结果还有望用于保护未来深空探测器和行星际空间站的外壳。

马萨诸塞州的伍兹霍尔海洋研究所的分子生态学家威廉·奥尔兹认为这一物质更像孢子。但米尔斯解释说,虽然这次的深海沉积物来自南太平洋环流,环流远离陆地,在那里几乎没有营养素存在,但表层沉积物中的微生物可能会在吞噬有限的有机物后沉入底部。

研究人员能够预测其中 90
种路径能够生成哪些化合物——包括产生抗生素,他们称之为 yanuthones。

俄航天集团的专家指出,学界通常认为地球生物圈范围的“上限”是海平面以上的万米高空,如果今后的研究能证实在国际空间站外存活的芽孢杆菌属细菌确实源自地球,或者上述DNA片段的“主人”也在该空间站外安了家且其老家也是地球的话,那么地球生物圈外沿的边界或许应改写。

美国洛杉矶的南加州大学生物地球化学家布兰迪·里斯与得克萨斯州农机大学的分子地理微生物学家希思·米尔斯合作,从南太平洋深达127米以下的海底提取了沉积物,并进行了相关研究。他们分析了真菌的遗传物质样本,发现了至少8个序列组。该研究小组成功地分析了四组细菌的成长历程。

研究人员指出,我们在自然界中寻找新型抗生素的尝试主要都集中在细菌,因为它们比真菌更容易研究,我们对真菌了解得太少。

俄航天集团下属太空科研机构“中央机器制造科研所”和俄科学院医学生物学课题研究所的专家,在对上述样本多次进行分子生物学研究和化验后发现了有生命力的芽孢杆菌属细菌和金担子菌属真菌的孢子,而且找到它们的次数约占检测总次数的45%。

因此,研究小组决定使用之前原来研究细菌的基因组测序工具对真菌及其产生生物活性物质的潜力进行分析。

我们对真菌的了解比细菌少得多

“这项研究是对青霉菌基因组多样性首次进行的广属分析,突出了这些物种作为一种新型抗生素及其他药物来源的潜力。”

从 24 个不同种类青霉菌的基因组测序数据中,研究小组发现了 1,000
多种合成生物活性物质的路径——特定分子反应模式和事件——可用于生产具有药用潜力的多种生物活性物质。

然而,他们指出,真菌也会生成生物活性物质来抵御对手。

真菌或许能够成为抵御细菌和其他微生物引起的感染提供新的药物宝库。这是来自瑞典哥德堡查尔默斯技术大学的科学家们得出的结论。他们对数种真菌的基因组进行扫描并确认了
1,000
多种合成生物活性物质的路径。研究小组认为,这一研究结果可能是解决全球抗生素耐药性问题的重要一步。

研究人员在《自然微生物学》杂志上发表的一篇论文中报道了他们的研究成果。

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