当前位置:首页 >> 学在交大 >> 学生科创

博士生杨姗姗在《Nature Communications》上发表深海冷泉碳循环研究最新进展

       近日,海洋学院张宇副研究员指导的博士生杨姗姗在《Nature Communications》上在线发表题为“Genomic and enzymatic evidence of acetogenesis by anaerobic methanotrophic archaea”的文章。张宇副研究员为通讯作者,杨姗姗博士生为第一作者,上海交通大学海洋学院为第一单位。研究提出了冷泉碳循环的新模型:ANME古菌将甲烷厌氧氧化为无机碳的同时也能产生有机碳,为生态系统中的异养微生物提供碳源。

未命名1596808745.png

       冷泉是深海生命的绿洲。其中厌氧甲烷氧化古菌(ANME, ANaerobic MEthanotroph)介导的甲烷厌氧氧化过程(AOM, Anerobic Oxidation of Methane)每年消耗约4亿吨甲烷,屏蔽了海底约90%的甲烷释放,深刻影响了深海碳循环和全球气候变化。在传统的认知中,AOM过程将甲烷转化为无机碳,以此作为深海冷泉生态系统的主要能量来源。然而,冷泉生态系统存在大量的异养微生物,其生长所需要的有机碳来源一直是未解之谜。

       课题组在前期工作中,利用深海环境模拟技术,在实验室模拟深海冷泉的喷发环境,经过十余年的培养获得了ANME-2a古菌的富集物。

1.png


深海冷泉环境模拟设备

       本研究在模拟的冷泉环境中检测到了ANME-2a古菌将甲烷厌氧氧化为乙酸的活性,并通过同位素标记实验得以证实。基因组学分析确定了ANME-2a古菌利用甲烷合成乙酸的完整途径,体外生化实验鉴定了关键蛋白ADP-forming acetate-CoA ligase 和 acetyl-CoA synthetase 的酶学功能。据此,课题组提出了冷泉碳循环的新模型:ANME古菌将甲烷厌氧氧化为无机碳的同时也能产生有机碳,为生态系统中的异养微生物提供碳源。

2.jpg


冷泉碳循环的新模型

       该项也工作得到了国家重点研发计划(2018YFC0309800)和自然科学基金(41476123, 91951117, 41921006, 41676177, 41902313, 91751205)的支持。

 

       论文链接https://www.nature.com/articles/s41467-020-17860-8.pdf

谢安琪
海洋学院
       

上海交通大学官方微信

招生办
通信地址:上海市东川路800号新行政楼B楼333室 (200240)
热线电话:(021)34200000
传真:(021)34207255
新版主页: http://admissions.sjtu.edu.cn
旧版主页: http://zsb.sjtu.edu.cn

医学院招办
通信地址:上海市重庆南路227号(200025)
热线电话:(021)63846590-776118
传真:(021)63853238
主页: http://www.shsmu.edu.cn

本科招生官方微信

医学院招生官方微信

本科招生微博

版权所有: 上海交通大学 通信地址:上海市东川路800号 邮编:200240 沪交ICP备2010779