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我国科研人员提出微生物趋磁性古老单起源新模型

中科院地质地球所地球与行星物理重点实验室生物地磁学研究团队研究员林巍、潘永信等,联合澳大利亚国立大学和美国内华达大学拉斯维加斯分校的合作者,开展了迄今规模最大、跨越南北半球的趋磁细菌多样性和宏基因组研究。相关研究成果近日发表在《国际微生物生态学会会刊》。该研究受国家自然科学基金创新研究群体、中科院重点部署项目、中科院青年创新促进会等项目资助。图片来源于网络 林巍告诉《中国科学报》记者,对趋磁细菌的研究不仅有助于认识生物趋磁性和生物矿化的起源和演化,而且对于理解高等生物,甚至人体内类似的感磁过程和机理等具有重要意义。 目前关于趋磁细菌的起源和演化一直存在争论,近年来磁小体基因簇的发现,为深入研究和认识趋磁细菌的分类、起源和演化提供了可能。 研究团队结合对公共数据库中已发表微生物基因组数据的筛选,共获得了28条、分属于3个细菌门类的环境趋磁细菌的基因组草图,首次发现了属于ζ-变形菌纲和λ-变形菌纲的趋磁细菌,确认了原先划分......阅读全文

地质地球所等揭示趋磁细菌复杂磁性机制

  趋磁细菌(magnetotactic bacteria)是生物控制矿化研究的典范和古地磁学研究的新生长点,它们能够在细胞内合成有生物膜包被的、纳米尺寸、单磁畴磁铁矿晶体颗粒,也称为磁小体(magnetosome)。磁小体在细胞内多成链排列,作为趋磁细菌的“磁场感应器”,促使其沿磁场方向定向游弋,

利用地磁场上下穿梭驱动有氧-无氧界面物质和能量循环

  研究发现趋磁细菌可能是一类重要的微生物功能群,它们利用地磁场的定向作用,在有氧-无氧界面(OAI)中上下穿梭,将OAI上部有氧或微氧与其下部的厌氧环境联动起来,进而驱动碳、氮、硫和铁等在地球水生环境的无氧与有氧环境中的元素循环。  有氧-无氧界面(OAI)是地球有氧与无氧环境之间的过渡带。在地球

地质地球所趋磁细菌生物控制矿化机理研究取得新进展

  铁元素是地壳中含量第四的元素,它不仅是生物所必须的微量元素之一,而且还可以影响海洋和陆地系统的地球化学性质,对于维护地球生态系统的稳定具有重要贡献。近年来,越来越多的研究表明微生物是调控全球铁元素地球化学循环的重要驱动力之一。其中,在体内矿化合成铁磁性矿物磁小体的趋磁细菌是一类重要的铁细菌功能群

地质地球所发现合成胶黄铁矿磁小体的趋磁细菌

  趋磁细菌是一类能够沿着地磁场磁力线方向运动的微生物,在细胞基因严格调控下矿化合成纳米级(几十到上百纳米)、尺寸均一、化学纯度高、链状排列的磁铁矿(Fe3O4)或胶黄铁矿(Fe3S4)磁小体,是生物地磁学与生物矿化研究的模式微生物。趋磁细菌广泛分布在湖泊、海洋和泻湖等环境中,磁小体不仅是沉积物中磁

地质地球所研究发现古老趋磁细菌新类群

  北京密云水库中新发现的两类硝化螺旋菌门趋磁细菌的荧光原位杂交(A至I)与透射电子显微镜照片(J和K)   趋磁细菌是一类能够在细胞内合成纳米磁体矿或胶黄铁矿磁小体的原核微生物,目前已发现的趋磁细菌在系统发育上均属于变形菌门 (Proteobacteria)与硝化螺旋菌门(Nitro

地质地球所成功分离培养趋磁螺菌XM-1

  趋磁细菌是细胞内基因控制合成生物膜包被、纳米尺寸、单磁畴磁铁矿(或胶黄铁矿)颗粒的微生物。细胞内产生的磁性纳米颗粒称为磁小体,它们在细胞内一般呈链状排列,使细菌可以感受地磁场而沿地磁场磁力线游弋。因此,趋磁细菌被认为是生物地磁学和生物矿化作用研究的模式微生物。例如,在沉积物中保存的化石磁小体对于

磁小体的生物合成及用于肿瘤靶向治疗的研究进展

    趋磁细菌(Magnetotactic bacteria,MTB)是一大类能沿着地磁场方向进行趋磁运动的细菌的总称,不具有系统分类学上的意义。 这类细菌的特殊性在于能产生一种原核生物细胞器-磁小体(magnetosome)(具有 Fe3O4 纳米磁核)。 这类生物来源的磁纳

微生物矿化和感磁运动起源于太古代

  近日,中科院地质地球所研究人员与国内外科学家合作,利用谱系年代学分析方法,揭示趋磁细菌起源于距今30亿年前的中太古代,早于地球大氧化事件,是地球上最早出现的既能感应磁场又能进行矿化的生物类群。相关成果于2月28日发表于《美国国家科学院院刊》。  地球在太古代是否具有地核发电机一直是地球内部结构和

用微生物做癌症杀手,这些研究让人大开眼界

  尽管科学在不停地进步,但是癌症依然是人类难以攻克的一个疾病,不同的治疗办法也是层出不穷。近年来,随着微生物研究的大热,就有科学家把这两者联系到了一起,想看看能不能用这小小的不起眼的微生物来解决一直困扰人类的疾病。  肠道微生物与抗癌药物的相辅相成  在2013年,就有两个研究同期登上了《科学》杂

10月31日《自然》杂志精选

  低温电子断层扫描方法的成功应用   Wah Chiu及同事报告了利用ZPC低温电子断层扫描方法研究细胞过程而无须进行标记或切片的首次应用。他们用这一方法观察了“噬蓝藻体”Syn5在其宿主细胞内的成熟过程,识别出了亚细胞腔室和不同的Syn5组合中间体。   造血干细胞的细胞龛得到定性  

2013年世界科技发展回顾 生物医学领域收获颇丰

美国  遗传学研究深入揭示、利用基因机制;细胞研究让多种细胞互换“身份”;再生医学造出多种器官组织。  田学科 (本报驻美国记者)在遗传学研究领域,杜克大学模仿人体细胞内复杂的基因调控过程,模拟出多种蛋白质如何通过复杂相互作用调控一个基因。  斯坦福大学设计出一种由DNA和RNA制成的生物晶体管——