寡营养环境下食醚红球菌 L13 的适应性探秘：基因组与转录组解析的关键意义

为探究寡营养条件对细菌的影响，研究人员开展了对食醚红球菌（Rhodococcus aetherivorans ）L13 的研究。通过基因组测序和 RNA-Seq 分析，发现其 2665 个基因显著失调，揭示了 L13 适应寡营养的代谢策略，对理解细菌适应机制有重要意义。

　　放线菌广泛的生态分布表明它们已进化出高效机制来适应极度营养缺乏（寡营养）的环境。但对许多物种而言，寡营养区域常见的营养限制对细菌的影响仍有待评估。非模式生物食醚红球菌（Rhodococcus aetherivorans）L13 能在寡营养条件下生长，甚至无需额外添加碳源。与在葡萄糖中生长的细胞相比，L13 的寡营养细胞会发生生理和形态变化，如形成短片段化细胞、产生胞外聚合物，且呼吸活性降低 26 倍。研究人员对 L13 进行基因组测序并组装完整基因组，随后对比寡营养细胞和葡萄糖培养细胞的基因转录丰度，从基因层面探究其对寡营养的响应机制。L13 基因组包含 6,543,485 个碱基对，分布在一条染色体和六个染色体外质粒（一条线性、五条环状）上。RNA 测序（RNA-Seq）分析显示，有 2665 个基因（占检测到的总基因的 44%）显著失调。结果表明，其碳和能量代谢发生了深刻重组，包括激活利用空气成分的机制、参与醛和醇代谢的多种脱氢酶、参与 C₂代谢、乙醛酸支路和三羧酸循环（TCA）旁路的几种酶，同时下调了几个编码释放 CO₂的脱羧酶基因。研究结果显示，L13 适应寡营养条件的策略是多种代谢活动共同作用的结果，包括低代谢活性、激活 C₂和酮酸代谢，以及展现碳保守的代谢程序。