破译第一批海洋细菌基因(图)

研究人员成功破译第一批生活在海洋中细菌的基因,这些DNA能成为解释光合作用器官功能机理的关键,使我们扩大关于地球碳循环的概念。负责这项研究的马萨诸塞理工学院的萨利·克里斯霍尔姆博士指出,这些细菌的基因与我们生活中不可缺少的细菌基因十分接近。

破译的基因属于两种最常见海洋细菌：Prochlorococcus marinus 和 Synechococcus marinus,海洋中光合作用总量约一半由它们贡献,换言之,地球上光合作用总量的1/4是它们的功劳,它们每年从空气中消除约100亿吨碳。

海洋细菌Prochlorococcus marinus(见图片)是地球上最常见的光合作用生物,在1毫升海水中可以含有100万个个体,它的“个头”还不到1微米。它们主要栖息在热带和温带海域海水中,在极地海域和陆地附近海水中南海极少能遇见它们。地中海菌系的DNA长度仅为170万个碱基对,在位于大西洋中部的马尾藻海栖息着其他的菌系,它们的基因也具有大致相同的DNA长度。短基因Prochlorococcus细菌还不足以适应变化的环境,但不能说海洋不需要它们,因为海洋是一个稳定的环境。还有另一种假设,这种细菌不可能使自已具有更长的基因,因为在海水中缺乏营养物质。

第二种被破译的细菌即Synechococcus marinus稍大些,它们拥有240万个碱基对和2500个基因。这种细菌在海水中不是很多——每毫升海水中的平均浓度为1万个个体,但是它们的分布十分广泛。这种细菌的基因表明,它们能“加工”的物质范围很宽,它们的部分酶可以分解镍和钴,它们很可能同时能储存铁,海水中的铁不够多,它们还能被某些氮源所利用。