海洋中最大的细菌和第二种感染掠食性原生物(海洋中体积最大的细菌)

作为海洋单细胞真核生物及其相关有机体的一部分，研究人员正在收集海水样本。

新浪科技讯 据外国媒体报道，北京时间4月20日，科学家们在海水样本中发现了迄今为止最大的海洋细菌，它能从阳光下获得能量。

几年前，一台价值80万美元的高精度医用荧光活性细胞分离器悬挂在起重机上，准备装载到海洋研究船上。与此同时，海洋微生物生态学家亚历山德拉·沃登（Alexandra Worden）准备在大西洋起航，收集单细胞真核生物，单独隔离单细胞全基因组测序。沃登和他的同事们希望收集海水样本并将其带回实验室进行分析，但这种做法可能会影响样本的生物多样性，他们最终决定将实验室搬到勘测现场。

起重机操作非常顺利，细胞分选器也安全上船。研究人员和船员开始了航行。他们采集海水样本，用荧光染色细胞制成食物液泡，标记积极食用的生物体，并将海水样本送入细胞分选器，筛选出荧光染色细胞。结果表明，绝大多数筛选出的是鞭毛细胞，即以细菌为食的掠食性核生物。除了对原核生物基因组进行排序外，研究小组还在领鞭毛细胞中寻找细菌和古生菌。沃登说，起初我们没有得到任何发现，但我们仍然非常热衷于海洋勘测。

海洋勘测活动结束后，大卫博士后·尼德姆（David Needham）尼德姆决定挖掘冷冻海水样本，以确定是否有细菌。因此，尼德姆发现了海洋中最大的细菌和第二种感染掠食性原生物的细菌。沃登说：“通过寻找普通的微生物候选人，我们最初忽略了一种具有独特组合结构的重要细菌。”

目前，海洋中最大的细菌被命名为“ChoanoVirus”，它有8.7万个碱基，细菌基因组很大，其蛋白质编码特别令研究人员兴奋。沃登领导的研究团队在数百个蛋白质序列中发现了三种视紫红质——这是人体等生物体内某些细胞膜中存在的光处理受体。例如，视网膜需要视紫红质才能看到物体。这种细菌基因组也会β-在视网膜中合成胡萝卜素分子和酶，β-胡萝卜素在视紫红质中也起着光敏作用。相比之下，人类和大多数真核生物都有一些视紫红质机制，必须从外部资源中获取β-形成视网膜的胡萝卜素。

研究人员在大肠杆菌中表达了细菌序列，发现光线触发蛋白质，开始泵送质子，以发现这些细菌视紫红质在领鞭毛主体中的可能性。沃登说：“这种情况在捕食性细胞中绝对出乎意料。它是一种具有新功能的细菌，其功能不存在于宿主生物体中。”

一些生物体利用视紫红质从阳光下产生化学能，这不是最新的发现。几十年前，科学家报道说，嗜盐古生菌（halophilic archaea）利用视紫红质产生能量。2000年，沃登的研究同事埃德·德朗（Ed DeLong）海洋细菌利用视紫红质捕获光能。此后，海洋生物学家在各种海洋微生物中发现了这种奇怪的新陈代谢方法。2019年，沃登带领研究人员分析了海洋样本中紫红质含量的丰度，并估计紫红质在海洋某些地区比叶绿素获得更多的能量。

最新的研究首次表明，细菌显然具有掠夺性单细胞生物的功能。研究人员猜测，当缺乏有机质时，领鞭虫会通过视紫红质机制获得能量，或帮助它们加速新陈代谢。

这个研究结论让我们试图了解宿主致病影响以外的感染过程，也许ChoanoViruses与其他细菌相比，它们有一些生存优势。它们不会感染宿主，溶解细胞来传播更多的细菌。这一概念得到了人类病毒学领域的支持，但它仍然是海洋领域的一个新概念。以前，海洋细菌的科学关注较少。到目前为止，科学家们已经发现间接证据表明海洋细菌与宿主之间存在共生关系。（叶倾城）