2022年6月27日为黎，蘭州大學(xué)/中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所劉勇勤及中國(guó)科學(xué)院微生物研究所駱迎峰共同通訊（蘭州大學(xué)為第一單位）在Nature Biotechnology 在線發(fā)表題為“A genome and gene catalog of glacier microbiomes”的研究論文允睹，該研究通過(guò)對(duì)來(lái)自 21 個(gè)西藏冰川的 85 個(gè)宏基因組和 883 個(gè)培養(yǎng)分離物進(jìn)行測(cè)序榕酒，覆蓋雪、冰和冰粒生境埂奈，提供了一個(gè)專門(mén)的冰川微生物基因組和基因目錄迄损，以存檔冰川基因組和功能多樣性。**這對(duì)促進(jìn)對(duì)全球冰川微生物多樣性账磺、功能和進(jìn)化的探索芹敌，以及對(duì)冰川融化的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估有重要的價(jià)值。

這個(gè)全面的西藏冰川基因組和基因 (TG2G) 目錄包括 883 個(gè)基因組和 2,358 個(gè)宏基因組組裝的基因組垮抗，代表了 30 個(gè)門(mén)的 968 個(gè)候選物種氏捞。該目錄還包含超過(guò) 2500 萬(wàn)個(gè)非冗余蛋白質(zhì)編碼基因，其效用通過(guò)探索次生代謝物生物合成潛力冒版、毒力因子鑒定和全球冰川宏基因組比較來(lái)證明液茎。 TG2G 目錄是一種寶貴的資源，有助于加深對(duì)西藏冰川微生物組的結(jié)構(gòu)和功能的理解辞嗡。

冰川和冰蓋覆蓋了地球表面約 10% 的面積捆等，是地球上最大的淡水水庫(kù)。盡管存在極端的環(huán)境條件续室，例如低溫栋烤、高水平的太陽(yáng)輻射、周期性的凍融循環(huán)和營(yíng)養(yǎng)限制挺狰，冰川表面仍支持著各種各樣的生命明郭，包括細(xì)菌、藻類(lèi)丰泊、古生菌薯定、真菌和其他微真核生物。微生物已顯示出適應(yīng)這些極端條件的能力瞳购，并有助于重要的生態(tài)過(guò)程话侄，例如碳和氮循環(huán)。冰川表面存在各種各樣的棲息地学赛，包括雪年堆、冰和冰粒，它們是顆粒狀沉積物罢屈，形成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)周轉(zhuǎn)的代謝熱點(diǎn)嘀韧。冰川冰也可以作為過(guò)去微生物的記錄，古老的（超過(guò) 10,000 年歷史）空氣傳播的微生物被成功復(fù)活缠捌。因此锄贷，冰川微生物組也構(gòu)成了我們星球上微生物生命的寶貴年表。

在過(guò)去的五年里曼月，全球變暖增加了高緯度和高海拔冰川融冰的速度和程度谊却。青藏高原的山地冰川尤其脆弱，80%的冰川已經(jīng)退縮哑芹，失去了4.5%的總面積炎辨。隨著冰川以前所未有的速度消失，保護(hù)溫帶和熱帶冰川生物群的唯一選擇可能是培養(yǎng)物收藏或冰芯儲(chǔ)存設(shè)施聪姿。然而碴萧，大多數(shù)微生物不容易培養(yǎng)乙嘀。因此，未培養(yǎng)的細(xì)菌和古細(xì)菌的基因組目錄將是培養(yǎng)物保藏的補(bǔ)充選擇破喻。基因組目錄為大規(guī)模比較基因組學(xué)虎谢、挖掘感興趣的基因和功能提供了機(jī)會(huì)，并能夠構(gòu)建促進(jìn)系統(tǒng)生物學(xué)研究的基因組規(guī)模代謝模型曹质。

宏基因組組裝基因組的地理分布（圖源自Nature Biotechnology ）

冰封的現(xiàn)代和古代病原微生物可能導(dǎo)致局部流行病甚至大流行婴噩。已從斯瓦爾巴群島收集的環(huán)境樣本中分離出溶血細(xì)菌 。這些微生物可能攜帶新的毒力因子，使植物、動(dòng)物和人類(lèi)易受傷害讥裤。此外，毒力因子可以通過(guò)可移動(dòng)的遺傳元件（如噬菌體或質(zhì)粒）在微生物群落內(nèi)水平轉(zhuǎn)移章蚣。冰川和現(xiàn)代微生物之間的相互作用可能特別危險(xiǎn)，需要評(píng)估潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)坏为。青藏高原素有亞洲水塔之稱究驴，是長(zhǎng)江、黃河匀伏、恒河洒忧、雅魯藏布江等世界幾大河流的發(fā)源地。潛在危險(xiǎn)細(xì)菌的釋放可能會(huì)影響世界上人口最多的兩個(gè)國(guó)家：中國(guó)和印度够颠。

目前熙侍，只有 45 個(gè)公開(kāi)可用的冰川棲息地宏基因組，代表有限數(shù)量的地理位置履磨。為了解決這一知識(shí)差距蛉抓，該研究對(duì)來(lái)自 21 個(gè)西藏冰川的 85 個(gè)宏基因組和 883 個(gè)培養(yǎng)分離物進(jìn)行測(cè)序，這些冰川覆蓋了不同的棲息地剃诅，包括雪巷送、冰和冰粒。在這里矛辕，該研究展示了以細(xì)菌和古細(xì)菌為重點(diǎn)的 TG2G 目錄笑跛，其中包括基因組和基因水平的數(shù)據(jù)。該目錄代表了 968 個(gè)候選的可操作定義的細(xì)菌和古細(xì)菌物種（≥95% 平均核苷酸同一性（ANI））和超過(guò) 2500 萬(wàn)個(gè)基因簇聊品，從而有助于探索全球和局部冰川微生物多樣性飞蹂、功能和進(jìn)化以及評(píng)估冰川融化的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41587-022-01367-2

來(lái)源：iNature

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