弗莱堡大学的微生物学家发现一种新的中心代谢途径

死海

弗莱堡大学的微生物学家发现了一种新的中心代谢途径，使用这种代谢途径的生命形式能够生活在诸如死海这种极端高盐度的环境中。

死海并不“死”，其实在死海的海水中生活着许多耐盐古细菌。古细菌是一类地球上最原始的生命形式，并能够在极端环境中存活。在以前的研究中，进化生物学家们并未涉及古细菌的代谢过程，因此，弗莱堡大学的研究首次解开了这一疑团。

众所周知，耐盐古细菌以各种有机化合物为食物来和激活的乙酸（乙酸辅酶A）共同合成细胞壁和维生素。利用微生物Haloarcula marismortui作为模型，研究者成功阐明了这一代谢过程的细节，甚至包括各种中间过程。研究者依据最重要的中间产物将这一过程命名为“甲基D天冬氨酸循环（methylaspartate cycle）”。

另外，研究者还揭示了甲基D天冬氨酸循环是如何在演化过程中产生的，也就是这些古细菌的祖先是如何在演化过程中发现这一代谢过程以适应高盐度的栖居地的。原来对应此种新代谢方式的基因组是古细菌祖先从其他微生物中合并过来的，这种合并方式被称为侧向基因转移（lateral gene transfer）。研究者解释说，在演化过程中，生物凭空创造一组新功能基因要远比直接从其他生物“借”基因（遗传修补）困难得多。

遗传修补（evolutionary tinkering）这一概念在生物科学中已经公认了。它的含义就是在演化的最开端，自然界并没有一个完美的演化计划来最终创造成一种完美的生物，事实是，生命演化过程的作用其实就是临时修补，通过各种方法解决现时问题。研究者认为，这种在极端环境下出现的新代谢过程，就是自然界对古细菌祖先的一种“修补”行为。

来源：化石网 歆塬