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青果期刊 | 地质所:柴达木盆地类火星环境微生物适应机制研究及其基因组资源库构建

青果期刊 | 地质所:柴达木盆地类火星环境微生物适应机制研究及其基因组资源库构建 青研之家
2025-12-01
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导读:中科院地质所刘立博士后、林巍研究员等近期发表主题为“柴达木盆地类火星环境微生物适应机制研究及其基因组资源库构建”的系列文章。




研究概要:

    宜居环境演化和生命信号探寻是火星探测的核心科学目标。通过实施原位探测和采样返回任务,可以直接获取火星原位科学数据和火星表面样品,寻找火星潜在生命信号。与此同时,地球上的一些极端环境因与火星条件高度相似而被称为类火星环境,研究这些类火星极端环境中的微生物及其生存策略有助于评估火星过去或现今存在生命的可能性、遴选火星生命信号探测的优先区域、筛选生命探测的信号指标、优化生命信号探测的方法和策略。柴达木盆地位于我国青藏高原北部,是全球海拔最高、最干旱的荒漠之一,恶劣的环境条件以及广泛分布的类火星地貌和蒸发盐矿物,使得柴达木盆地成为一处典型且独特的类火星地区。该研究系统采集了柴达木盆地代表性类火星地貌和不同深度的土壤样品,利用宏基因组学技术,成功获得了1773条细菌和古菌基因组以及2060条病毒基因组,并构建了柴达木盆地类火星环境微生物基因组资源数据库。

    研究发现:柴达木盆地丰度最高的细菌、古菌和病毒类群分别属于放线菌门、嗜盐古菌门和尾噬菌体门。超过94%的基因组属于先前未被分类鉴定的新物种,表明柴达木盆地类火星极端环境中存在着大量未知的微生物“暗物质”。病毒宿主预测结果发现,柴达木盆地的病毒主要侵染优势微生物类群,通过“Kill-The-Winner”机制(即病毒优先裂解环境中的高丰度宿主)来调控微生物多样性和群落稳定性。该研究构建了柴达木盆地微生物的基因组资源数据库,揭示了类火星极端环境中微生物的多样性、地理分布与功能潜力,发现病毒在提升宿主的极端环境适应性和驱动生物地球化学循环中具有重要作用,为类火星环境的天体生物学研究提供了数据支撑。


柴达木盆地微生物基因组数据库


病毒宿主预测和辅助代谢基因鉴定




核心PI




林巍

中国科学院
地质与地球物理研究所

简介:

林巍,中国科学院地质与地球物理研究所研究员,博士生导师。2010年毕业于中国科学院地质与地球物理研究所获博士学位,随后留所作博士后研究,2011年去往美国南加州大学地球科学系访问学习,2013年聘为副研究员,2015年去往美国加州大学圣地亚哥分校担任高级研究学者,2018年聘为研究员


研究及招生方向:

1、行星科学

2、天体生物学

3、地球生物学

4、类地外极端环境生命


主要科研项目:

1、中国科学院战略性先导科技专项(A类)课题,负责人;

2、中国科学院重点部署项目子课题,负责人;

3、国家自然科学基金委青年科学基金,负责人;

4、中国科学院知识创新工程青年人才领域前沿项目,负责人;

5、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目,负责人;


3、2、


文章信息:


上述研究成果发表于国际权威期刊《Scientific Data》与《Environmental Microbiology》。中科院地质所博士后刘立为文章第一作者,林巍研究员为文章通讯作者。该研究受国家自然科学基金资助


论文发表:

刘立,王喆,张文斯,林巍*. Recovery of 1,773 microbial genomes and 2,060 viral genomes from the Mars-analog Qaidam Basin desert[J]. Scientific Data.

刘立,王喆,张文斯,周之超,林巍*. The hidden viral network: How viruses shape microbial adaptability and biogeochemical cycling in the polyextreme Mars-analog Qaidam Basin desert[J]. Environmental Microbiology.


点击文末“阅读原文”可查看相关原文。











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【声明】内容源于网络
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