近期新發(fā)覺(jué)微生物介紹IntroductionofNewMicroorganism第1頁(yè)Herecomesyourfooter

Page2演講者及主題演講者：白鵬李巳元于洋林曉婧周紹禮一個(gè)極端嗜熱菌——菌株121放射性微生物gfaj-1致肥病毒產(chǎn)電菌第2頁(yè)菌株121

STRAIN121Herecomesyourfooter

Page3第3頁(yè)Herecomesyourfooter

Page4從滅菌說(shuō)起：以我們?cè)囼?yàn)室慣用濕熱滅菌法為例。濕熱滅菌法中蒸氣加壓滅菌效果最好，其方法為在蒸汽壓力鍋中使蒸氣溫度達(dá)121℃,能將耐熱芽孢在30分鐘內(nèi)全部殺死。第4頁(yè)Herecomesyourfooter

Page5新發(fā)覺(jué)

年，馬薩諸塞州大學(xué)生物學(xué)教授德里克-拉夫力和研究者克茲姆-凱斯福從一塊海底熱液出口分離出了Strain121。

當(dāng)研究員把Strain121放入121攝氏度高溫高壓滅菌鍋中，加熱到121攝氏度,24個(gè)小時(shí)內(nèi)，細(xì)胞數(shù)目加倍。圖1海底熱液噴發(fā)口附近照片第5頁(yè)121攝氏度是現(xiàn)行醫(yī)療消毒標(biāo)準(zhǔn)，100年來(lái)生物學(xué)家一直認(rèn)為121攝氏度即能夠殺死全部已知生物。但現(xiàn)在菌株121出現(xiàn)無(wú)疑說(shuō)明，教科書(shū)已經(jīng)被改寫(xiě)，生物體生存能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們想象。

長(zhǎng)久以來(lái)，我們堅(jiān)信空氣、陽(yáng)光、食物、水和適宜溫度、氣壓，以至適宜酸堿度，是生命存在不可或缺條件。但現(xiàn)在發(fā)覺(jué)一些生命竟然以人類無(wú)法想象方式，生活在極端惡劣環(huán)境之中。Herecomesyourfooter

Page6圖二試驗(yàn)中菌株121繁殖情況(橫坐標(biāo)為環(huán)境溫度，縱坐標(biāo)為加熱不一樣時(shí)間時(shí)菌體數(shù)目）第6頁(yè)菌體結(jié)構(gòu)它含有單層細(xì)胞壁及S層，長(zhǎng)長(zhǎng)鞭毛。外觀與普通細(xì)菌并無(wú)太大區(qū)分。區(qū)分在于其內(nèi)部氨基酸殘基形成更多鹽鍵，有緊密折疊疏水關(guān)鍵。另外，其含有很多胞內(nèi)溶質(zhì)，如磷酸二肌醇酯、磷酸二甘油酯、甘露糖基甘油酸等，幫助蛋白質(zhì)抵抗熱降解。Herecomesyourfooter

Page7圖3菌株121顯微結(jié)構(gòu)第7頁(yè)Herecomesyourfooter

Page8生存環(huán)境特點(diǎn)當(dāng)研究員下潛到2500深海底時(shí)候，他們被眼前景象驚呆了：數(shù)十個(gè)高約2-5米柱狀物正向海水中噴著黑色煙霧。大量溶解了地底金屬元素和硫化物液體從裂縫中噴出之后形成了濃密黑色煙霧，這些噴發(fā)口在科學(xué)上被稱為海底熱液口。

讓生物學(xué)家詫異是這么環(huán)境怎能孕育出如此豐富生物群落。這里靜水壓超出1000個(gè)大氣壓。黑煙囪附近生物量往往是附近深海環(huán)境中生物量數(shù)萬(wàn)倍！圖4手繪海底生物群落景象第8頁(yè)什么是這個(gè)地下群落“生產(chǎn)者”？其作用機(jī)理又怎樣呢？

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Page9第9頁(yè)Herecomesyourfooter

Page10答案在我們常識(shí)中，自然界是一個(gè)以光合作用為基礎(chǔ)生態(tài)系統(tǒng)，也就是說(shuō)食物鏈最根部是植物，是它們靠光合作用從太陽(yáng)那里吸收能量，然后把無(wú)機(jī)物、二氧化碳和水合成最初碳水化合物來(lái)供養(yǎng)萬(wàn)物。嗜熱菌如菌株121才是海底熱液口最大秘密，它們是熱液口食物提供者，是這個(gè)獨(dú)特食物鏈起始。正是有了它，才有了整個(gè)海底熱液口生物群落。它獲取能量方式與人類相同。Strain121呼吸作用在還原三價(jià)鐵到亞鐵過(guò)程中，吸收能量，并形成了磁鐵礦，這也是大約20億年前地球上沉積大部分含磁礦物起源。圖5菌株121顯微鏡檢圖第10頁(yè)研究匯報(bào)Herecomesyourfooter

Page11KazemKashe?和DerekR.Lovley也于年12月他們研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。文章名為《生命極限存活溫度刷新》。圖6《ExtendingtheUpperTemperatureLimitforLife》文章截圖第11頁(yè)相關(guān)發(fā)覺(jué)Herecomesyourfooter

Page12Strain121只是眾多能耐高溫微生物中一個(gè)。

早在20世紀(jì)初人們就發(fā)覺(jué)在美國(guó)黃石公園熱泉里有各種各樣微生物存在。云南騰沖是我國(guó)三大地?zé)嶂?，騰沖熱泉流量大溫度高，有甚至超出95攝氏度，這也是靠近當(dāng)?shù)厮悬c(diǎn)溫度。我國(guó)研究者在一個(gè)叫做蛤蟆泉地方，分離到硫化葉菌。其最正確生長(zhǎng)溫度70℃-85℃，細(xì)胞形態(tài)為球形，并有許多葉狀分裂，切面為樹(shù)葉形。圖7硫化葉細(xì)菌形態(tài)第12頁(yè)Herecomesyourfooter

Page13研究現(xiàn)實(shí)狀況直到今天極端嗜熱生命秘密依然沒(méi)有完全揭開(kāi)。

一位研究員說(shuō)：“從深海熱液取上來(lái)樣品，在試驗(yàn)室里開(kāi)始培養(yǎng)它。它培養(yǎng)器皿中間，就有一個(gè)模擬350度高溫噴發(fā)口。不過(guò)深海熱液口這個(gè)環(huán)境，它是非常復(fù)雜，不單單是一個(gè)溫度問(wèn)題，也不單單是黑暗、水靜壓?jiǎn)栴}。它還包含很多復(fù)雜化學(xué)組成，甚至包含非常復(fù)雜微生物生態(tài)系統(tǒng)，它這里有很多微生物。在試驗(yàn)室，不可能完全去模擬這些。所以就是說(shuō)極難培養(yǎng)這些生物?！比绱丝雌饋?lái)，極端生命生存條件不不過(guò)極端，更是系統(tǒng)、復(fù)雜。也就意味著研究難度也對(duì)應(yīng)增加。圖8海底熱液噴口附近一個(gè)蠕蟲(chóng)第13頁(yè)研究意義Herecomesyourfooter

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