近日,我院青年教师陈娅婷副教授与中国科学技术大学花正双教授团队合作,在国际著名期刊《Nature Communications》上发表了题为“Analysis of nearly 3,000 archaeal genomes from terrestrial geothermal springs sheds light on interconnected biogeochemical processes”的论文。研究极大拓展了对陆地热泉古菌多样性的认识,深入揭示了地热生态系统中古菌驱动的生物地球化学过程。这一发现为探索地球生命起源、理解元素循环机制和开发生物资源等提供了重要参考。陈娅婷副教授为该论文的共同第一作者。
陆地高温热泉是典型的极端环境,其物理化学特征多变,孕育着丰富的古菌群落。然而,针对该生态系统中古菌的多样性、生态功能及地质影响的研究较少。研究团队自2016年至2021年,共采集了来自中国云南腾冲地区48个地热泉的152个底泥样品。利用宏基因组高通量测序技术,成功重构了2949个古菌基因组,涵盖了12个古菌门和392个新物种,将已知的古菌物种多样性增加了约11.5%。研究发现,古菌群落的结构和潜在功能受到温度和pH值的强烈影响,相较于细菌,酸性和碱性热泉更有利于古菌的丰度富集。结合宏基因组和宏转录组数据的基因组解析为这些古菌的潜在生态位和在碳、硫、氮和氢代谢中的作用提供了全面见解。古菌群落在生物地球化学循环中的相互作用,可能源于功能生态位的重叠或代谢传递。这项研究显著扩展了对陆地热泉中古菌多样性的认识,并为进一步研究地热生态系统中古菌驱动的生物地球化学过程奠定了基础。
该研究得到国家自然科学基金(No. 42207145, 32170014, 42377312)的资助。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-48498-5
陈娅婷,博士,副教授/硕导。主要从事生态减灾与灾害应对、土壤重金属及有机污染物微生物降解、有机废弃物资源化利用、极端环境微生物等相关研究。近年来主持国家自然科学基金面上项目、青年基金,中国博士后面上项目各1项,参与科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、企事业单位委托合作项目5项。以第一/通讯作者在Nature Communications、Environmental Science & Technology、Science of the total Environment、Microbial Ecology、Applied And Environmental Microbiology等期刊发表论文20余篇。