大西洋中脊热液口硫歧化菌Desulfobacterota strain M19的基因组草图解析及其代谢机制研究

来自法国的研究人员针对深海热液系统中硫歧化代谢的遗传基础未完全解析的问题，对中洋脊分离的Desulfobacterota strain M19进行了基因组测序。该菌通过元素硫(S0 )歧化实现化能自养生长，基因组分析揭示了完整的硫酸盐还原途径(dsr、apr基因簇)和潜在硫歧化相关基因(YTD簇、MOLY簇)，为理解这一独特能量代谢提供了新线索。

　　

在大西洋中脊"幸运 strike"热液区1663米深处（北纬37°17.358'，西经32°15.834），科学家们通过载人潜水器"鹦鹉螺号"的机械爪采集到一块热液岩石样本。在这块编号MOM19 Cap2 PL1945-7的样本中，分离出了一株神奇的微生物——中温硫歧化菌Desulfobacterota strain M19（保藏号UBOCC-M-3423^T
）。

这株微生物在19℃的厌氧环境下，仅靠元素硫(S⁰
)、氢氧化铁(Fe(OH)₃
)和二氧化碳(CO₂
)就能茁壮成长。它施展的"化学魔术"是将单一硫物种同时氧化为硫酸盐(SO₄
^2-
)和还原为硫化物(S^2-
)，这种被称为硫歧化(disproportionation)的代谢策略在微生物界实属罕见。

科研人员采用Illumina和纳米孔测序技术双管齐下，获得了覆盖度51.67×的基因组草图。这个大小3.09 Mb、GC含量49.35%的基因组藏着2882个编码基因，包括完整的硫酸盐还原通路基因（sat、aprAB、dsrAB等）。更有趣的是，还发现了可能参与硫歧化的"分子工具包"：YTD基因簇(yedE-tusA-dsrE)、Eyh蛋白和MOLY簇。

系统发育分析显示，M19与已知最相近的Desulfotalea arctica相似度仅90.26%，平均氨基酸一致性(AAI)低于57.3%，这些数据都暗示着：我们可能发现了一个全新的细菌属！这项研究不仅填补了硫歧化菌基因组资源的空白，更为揭示深海硫循环的分子机制打开了新窗口。

（注：所有实验细节均保留原文技术参数，如测序使用Illumina nano-MiSeq 2×150 bp、Oxford Nanopore MinION R9 Flow Cell等）