青岛日报社/观海新闻10月15日讯 重金属在深海环境中广泛存在，深海微生物进化出成熟多样的抵御方式以维持在恶劣环境中的生存和繁殖。日前，中国科学院海洋研究所孙超岷研究组发现深海冷泉和海山环境中细菌应对重金属镉及汞的新机制。
中国科学院海洋研究所研究员孙超岷告诉观海新闻记者，当深海冷泉中的芽孢杆菌受到因重金属镉存在而产生的大量一氧化氮活性氧的胁迫时，能够通过吸收钙离子促进铁离子吸收，进而激活、促进一系列与氮元素循环相关的关键酶活性，最终巧妙地将一氧化氮活性氧压力转化为氮循环的驱动力，从而有效增强细菌应对镉胁迫的能力。
值得注意的是，添加钙离子也能同时有效提升细菌耐受其它重金属如铜、铬、锰等金属离子的能力，增加斑马鱼在镉环境中的存活率，说明钙离子增强生物抵御重金属胁迫的能力普遍存在，这就为发展去除重金属污染生物制品提供了理论依据和候选材料。
科研人员在检测深海微生物重金属耐受能力。
科研团队在研究一株分离自深海海山环境的细菌转化高毒性汞离子为低毒性单质汞的分子机制过程中，发现该细菌编码的一个汞离子转运蛋白MerF的真正功能是调控细菌鞭毛形成和运动能力，这在所有微生物中是首次发现。研究同时发现，MerF也能有效提高细菌耐受其它重金属如镉、镍、钴等金属离子的能力，显示其调控功能的普遍性，这就为了解深海微生物耐受重金属的关键基因的功能演化提供了新的视角和研究材料。
近年来，孙超岷研究组围绕深海微生物耐受重金属胁迫机制进行了系列研究，在前期研究深海热液环境微生物耐受镉胁迫的过程中，发现一株深海热液细菌能有效代谢半胱氨酸形成硫化氢，进而将环境中高毒性的镉离子转化为几乎无毒性的硫化镉矿物质，而且还能利用硫化镉纳米颗粒的光吸收特性吸收环境中存在的光能，也是微生物一种非常独特的抵御并有效利用重金属胁迫的新型机制。这些研究加强了对深海微生物耐受重金属的机制认识，相关机制值得进一步深入研究并加以利用。
这项研究成果近日在线刊发在国际微生物学期刊《环境微生物学》。（青岛日报/观海新闻记者 李勋祥）
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