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承受压力:生活摇篮中的教训

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-03-22 12:41  浏览次数:0
摘 要:从理论上讲,深海碱性热液喷口是可以起源生命的地方。升高的温度,碱性pH值和独特的排气作用会浓缩矿物质,并产生可以促进原始代
 从理论上讲,深海碱性热液喷口是可以起源生命的地方。升高的温度,碱性pH值和独特的排气作用会浓缩矿物质,并产生可以促进原始代谢反应的局部高能梯度。尽管有时会被忽略,但深海喷口中发现的极高静水压力还可以促进各种分子组装,否则这些分子组装将不会在海平面上自发发生。
 
 
如今,有许多复杂的生物通过各种代谢和生理适应作用一直存在于深海,或以其他方式重新居住。其中最极端的是Colwellia家族的“嗜亲性”或爱好压力的原核生物。这些生物可以在地表以下约11,000米的最深沟中找到,压力达到110兆帕(大气压为0.1 MPa)。最近在BioRxiv上发表的一篇论文分析了七种Colwellia菌株的基因组,以准确地发现生命如何适应高压。
 
他们发现,嗜糖菌属的嗜干菌菌株在其蛋白质组中具有更高水平的碱性和疏水氨基酸。这可能会稳定并限制水分在压力下侵入蛋白质。嗜嗜性基团还具有更多的基因,用于复制,重组和修复蛋白质,还具有细胞运动性以及细胞壁和膜的生物发生。更具体地说,它们具有较高百分比的不饱和脂肪酸和胆固醇的变体形式,这对于调节和维持高压下的膜流动性至关重要。
 
有趣的是,许多这些基因仅在高度可变的区域内被称为基因组岛,这表明这些适应性可能通过转座酶或其他移动元件的水平基因转移而得以促进。在这些可变区中发现的一个独特之处是在许多细菌中也发现了许多快速修饰的毒素-抗毒素基因系统。另一个观察结果是,亲嗜性组缺乏TMAO还原酶,TMAO还原酶是将TMAO还原为TMA的酶。这归因于对TMAO a的优先需求。
 
 
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