嗜熱檔案

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有些微生物喜歡高溫環境。無論是黃石國家公園溫暖的溫泉,還是深海熱液噴口地獄般的環境,這些所謂的嗜熱菌都需要熱量才能生存。它們極端的生存需求吸引了科學家,科學家們驚歎於它們的生物化學特性,思考它們的進化意義,並想象它們的生物技術潛力。為了更好地瞭解這些奇特的微生物,研究人員越來越多地轉向基因組測序。最新的基因秘密,來自一種被稱為嗜酸熱原體的喜熱喜酸生物,在今天出版的《自然》雜誌上揭曉。

嗜酸熱原體基因組的解碼(僅有150萬個鹼基對,是迄今為止已破解的最小基因組之一)帶來了一些驚喜。特別令人感興趣的是,嗜酸熱原體攜帶了許多似乎是從其他物種那裡獲得的基因:其“開放閱讀框”(基因組的蛋白質編碼區域)中有17%與一種名為Sulfolobus solfataricus的細菌基因組中的親屬有關。在《自然》雜誌報告的評論中,倫敦大學學院的Don Cowan推測,有幾個因素可能促成了嗜酸熱原體獲得基因的傾向,包括其缺乏保護性細胞壁以阻止大分子進入細胞。

新的結果也反駁了進化生物學家提出的一個理論。研究人員注意到這種微生物與構成高等生物的真核細胞之間的相似之處,曾提出嗜酸熱原體是真核細胞的祖先。然而,新的研究表明,嗜酸熱原體的基因更類似於細菌基因。儘管取得了明顯的進展,Cowan 總結說,在理解基因功能方面,科學家們還有很長的路要走。“到目前為止,我們還不知道嗜酸熱原體中 45% 的蛋白質編碼區域是做什麼的,”他指出。“這有很多基因。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大眾科學 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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