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基因測序揭示北極海水微生物群體結構
點擊次數：421 發布時間：2011-7-25
RNA基因進行測序，揭示出北極多年海冰和表層海水的微生物群體結構。北極多年海冰（MYI）的急劇減少表明這種環境可能在100年后就會消失，取而代之的將是生態上*不同的*年冰（first-year ice）。為了更好地了解這種微生物多樣性喪失的影響，利用454測序平臺，對北極附近的兩處多年海冰的微生物群落進行了詳細的研究。
在北冰洋中部采集了兩個多年海冰和三個海水樣本。在提取和純化之后，他們利用通用引物對16S rRNA基因進行了擴增。之后在454 GS FLX平臺上對擴增后的DNA進行了測序，平均讀長約200 bp。多年海冰與周圍的表面海水進行了比較，發現兩者有著很大的差異。在30個可鑒定的目中，只有10個存在于兩種環境中。令人吃驚的是，盡管多年海冰的微生物群落豐富度有所下降，但多樣性與海水相當。藍藻這種微生物也是*次在北極海冰中觀察到。此外，一些過去未曾報道的低豐度進化枝也存在于海冰中。這種高水平的多樣性可能是因為多年海冰營養物環境的“繁榮-蕭條”，初級生產、鹽水排水等提供了微生物生長所需營養物的強烈季節性變化。此外，多年海冰環境的持久也在本次研究中，研究人員使用了“中等深度”的測序，每個樣品只產生了數千個讀取。這種方法僅需要測序運行的一小部分，卻能定量評估海冰中的微生物群落結構。海洋中存在著豐富的微生物，但是研究手段的限制成為當代環境微生物學研究和海洋資源開發的障礙。
采用454測序法檢測了深海中微生物多樣性。研究結果表明，北大西洋海底和熱泉中的微生物比以前報道環境中的數量要高1-2個數量級，且比后者要復雜的多。這些原始的微生物為新的基因組數據更新提供了無窮的資源。