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張玉忠教授團隊在海洋微生物學研究領域取得新成果

發布日期:2020年01月16日 09:54 點擊次數:

[本站訊]1月15日,山東大學微生物技術國家重點實驗室張玉忠教授團隊在Nature Communications (《自然-通訊》,IF=12.118)在線發表題為“A novel predator-prey interaction between a marine Pseudoalteromonas sp. strain CF6-2 and Gram-positive bacteria”的研究論文。山東大學微生物技術國家重點實驗室為該論文的第一完成單位,張玉忠教授為該論文的通訊作者。

細菌在海洋生態系統中無處不在,在海洋營養物質循環中發揮著至關重要的作用。細菌的死亡是細菌種群控制和生態系統營養物質再循環的重要過程。除了病毒和原生生物導致的細菌死亡外,掠食性細菌對其它細菌的捕食也是導致細菌死亡的重要因素。目前蛭弧菌和類蛭弧菌對革蘭氏陰性菌的捕食已見報道。但是到目前為止,尚不清楚分別占海水和沉積物中細菌總數14%左右和25%左右的革蘭氏陽性菌是否也存在著被細菌捕食的過程。

作者從海洋沉積物中分離到一株革蘭氏陰性菌Pseudoalteromonas sp. strain CF6-2。該菌株能通過II型分泌系統分泌金屬蛋白酶Pseudoalterin,并利用Pseudoalterin殺死多種具有不同肽聚糖(PG)組成類型細胞壁的革蘭氏陽性菌。Pseudoalterin能與革蘭氏陽性細菌細胞壁肽聚糖的糖鏈結合,并降解肽聚糖的肽鏈,裂解細胞壁,導致細胞死亡。這一過程釋放出的營養物質,包括肽聚糖來源的D-氨基酸,可以被CF6-2菌株利用并支持其生長。更為奇特的是,革蘭氏陽性細菌細胞壁肽聚糖中的主要組分甘氨酸或甘氨酸寡肽是Pseudoalterin表達和分泌的誘導物。進一步的生物信息學分析表明,革蘭氏陰性和革蘭氏陽性海洋細菌之間的這種新型捕食-被捕食相互作用可能在海洋中廣泛存在,并可能代表革蘭氏陽性細菌死亡及海洋微生物食物環中營養物再循環利用的一種新機制。

張玉忠教授領銜的研究團隊長期從事海洋微生物學與微生物海洋學研究,2019年在海洋微生物的多樣性與進化、獨特的生命特征、極端環境適應及其驅動海洋有機質生物地球化學循環等領域取得了系列研究成果, 部分研究結果分別發表于mBio (2019, 10(1): pii: e02545-18)、Mol Microbiol (2019, 111(4): 1057-1073)、J Mol Biol (2019, 431(24): 4897-4909) 、Appl Environ Microbiol (2019, 85(8), pii: e03127-18;2019, 85(18), pii: e01029-19)等微生物學與分子生物學領域的國際知名雜志上。本次在Nature Communications上發表的研究成果是該團隊在海洋微生學與微生物海洋學研究領域取得的又一重要研究進展。

該論文由山東大學、中國海洋大學、青島海洋科學與技術試點國家實驗室、中國極地研究中心、英國University of Warwick和澳大利亞University of Tasmania等單位的相關學者合作完成,該研究得到了國家自然科學基金項目(U1706207, 91851205)、科技部重點研發計劃項目(2018YFC1406700)等項目的資助。

文章鏈接:A predator-prey interaction between a marine Pseudoalteromonas sp. and Gram-positive bacteria


【供稿單位:微生物研究院    作者:王鵬    編輯:新聞網工作室    責任編輯:王莉莉  】

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