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1、古細菌的研究進展孫路(生物技術(shù)國際文化教育學院黑龍江大學哈爾濱150080)摘要：過去人們通常認為古菌僅存在于極端環(huán)境中。然而近年來的研究表明古菌廣泛分布于海洋生境中，從表層海水倒深海大洋均發(fā)現(xiàn)了古菌的大量存在。本文小結(jié)了古菌的生物學特性，并從海洋沉積物中的古菌、附著或寄、共生在海洋動、植物上的古菌、海洋浮游古菌三方而闡明了海洋古菌研究方面的最新進展。關(guān)鍵詞：古菌；海洋古菌；生物學特征ResearchprogressofancientbacteriaSUNLU(Biologicaltechnology,CollegeofInter
2、nationalCultureEducation,HeilongjiangUniversity,Harbin,150080)Abstract：Peopleusedtothinkthattheancientbacteriaexistedonlyintheextremeenvironment.However,inrecentyears,thestudyshowsthattheancientbacteriaarewidelydistributedinmarinehabitats,fromthesurfaceofthedeepocean,
3、theoceanhasfoundalargenumberofancientbacteria.Inthispaper,thebiologicalcharacteristicsoftheancientbacteria,andthelatestprogressintheresearchofmarinemarinesedimentsfromthreeaspectsofmarinesediments,marinefauna,marinefaunaandmarineplanktonicbacteria,areelucidated.Keywor
4、ds：Ancientbacteria;marinepaleobacteria;biologicalcharacteristics正文：1.古菌1.1古菌20世紀70年代末,woese等學者基于核糖體小亞基(16srrna)核酸序列的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，提出了原核生物由"真細菌w(eubacteria)和"古細菌w(archaebacteria)兩個類群構(gòu)成的觀點(woeseandfox,1977；woeseetal.,1978),引起廣泛爭議。隨著近年來研究的深入，“古細菌”在生化、牛理、遺傳等方面的獨特性不斷被發(fā)掘?！肮偶毦迸c“真細
5、菌”雖在主要生物學結(jié)構(gòu)、形態(tài)等方面冇共同點，在基因轉(zhuǎn)錄翻譯等遺傳信息方面卻與真核生物有相似性。鑒于"古細菌”與“真細菌”、真核生物之間的顯著差異,1990年，woese將“古細菌”的命名調(diào)整為古菌(archaea),并將所冇生物重新劃分為生命三域(woeseetal.,1990),包括真核生物(eukaryota)＞細菌(bateria)和古菌(archaea)三個獨立域(domain)o生命三域理論的提出，得到世界絕大多數(shù)學者的認可。同時，隨著分子生物學技術(shù)的迅速發(fā)展并廣泛應用于環(huán)境微生物學研究，人們對古菌分布及其特征的認識不斷
6、加深。1.2古菌的生物學特征單個古菌細胞直徑在0.1到15mmZ間，由細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)和胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)等細胞結(jié)構(gòu)組成，沒冇內(nèi)膜系統(tǒng)，dna以單個環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在于細胞內(nèi)。一些種類可以通過蛋白質(zhì)網(wǎng)形成大的細胞團簇，長度口J達200mm,如熱球菌屬的嗜熱古菌thermococcus(kuwabaraelal.,2005)o古菌細胞的形狀多樣，包括球形、桿形、螺旋形、葉狀或方形等。古菌的細胞壁與細菌功能類似但化學成分差別較人(thomasetal.,2001),古菌的細胞壁物質(zhì)極為多樣，其屮沒有肽聚糖、纖維索和兒丁質(zhì)，而是由多糖、糖蛋
7、口或蛋口質(zhì)構(gòu)成的，如甲烷桿菌屬(methanobacterium)＞甲烷八疊球菌(methanosarcina)A菌的細胞壁均由多糖組成；鹽桿菌屬(halobactcrium)古菌的細胞壁由糖蛋白組成，其帶強負電荷的酸性氨基酸構(gòu)成的特殊蛋白可以平衡環(huán)境中高濃度的鈉離子，從而使其能很好的適應20?25%高鹽濃度的環(huán)境；甲烷微菌(mcthanomiciobium)、甲烷球菌(mothanococcus)和甲烷螺菌(methanospirilium)等一些產(chǎn)甲烷古菌的細胞壁則由同種或多種不同蛋白質(zhì)組成(kandlerandk?nig,1
8、998)。古菌的細胞膜在主要成分和連接方式上與細菌、真核生物均有不同。如，古菌的膜磷脂成分是d型磷酸甘汕，而不是細菌和真核生物的1型磷酸甘汕；疏水尾的長鏈坯主要由異戊二烯的重復單位組成，然后與U油的親水頭通過讎鍵陽不是酯鍵連接成U?油二讎或二□油四
