近日，廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境技術(shù)所孫蔚旻研究員團(tuán)隊(duì)在分子生物學(xué)新方法開發(fā)研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際環(huán)境領(lǐng)域權(quán)威期刊《Environmental Science & Technology》（IF=7.149）。

由于自然界大部分微生物無(wú)法分離培養(yǎng)，導(dǎo)致它們的生理生化特性不被人類所了解。土壤中的此類微生物被比擬為物理學(xué)中的暗物質(zhì)，被稱為“生物暗物質(zhì)”。能夠揭開“生物暗物質(zhì)”面紗的穩(wěn)定同位素示蹤（stable isotope probing，SIP）因無(wú)需培養(yǎng)，即可獲知功能微生物信息，故自SIP問(wèn)世以來(lái)，迅速被學(xué)術(shù)界廣泛應(yīng)用。但是，目前流行的SIP技術(shù)只能獲取功能微生物的種屬信息，不能獲知其相關(guān)代謝信息。

針對(duì)這一問(wèn)題，孫蔚旻研究員團(tuán)隊(duì)開發(fā)了穩(wěn)定同位素示蹤-宏基因組分箱聯(lián)用平臺(tái)。該團(tuán)隊(duì)利用聯(lián)用平臺(tái)，揭示了參與厭氧砷氧化細(xì)菌的相關(guān)信息。本研究采用室內(nèi)微宇宙培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，解析了砷污染土壤中的厭氧砷氧化過(guò)程及其與反硝化過(guò)程的耦合關(guān)系，利用穩(wěn)定同位素示蹤技術(shù)，以13C-NaHCO3為唯一碳源，通過(guò)16S rRNA高通量測(cè)序技術(shù)，錨定土壤中驅(qū)動(dòng)厭氧砷氧化過(guò)程的自養(yǎng)型功能微生物；同時(shí)，利用宏基因組分箱技術(shù)，拼裝基因草圖，重點(diǎn)分析自養(yǎng)厭氧砷氧化過(guò)程中的關(guān)鍵功能基因（砷氧化基因、反硝化基因、固碳基因），系統(tǒng)解析了砷污染土壤中自養(yǎng)型厭氧砷氧化微生物的相關(guān)代謝途徑。

該穩(wěn)定同位素示蹤-宏基因組分箱聯(lián)用平臺(tái)技術(shù)不僅關(guān)注于功能微生物種群信息，還能挖掘其代謝潛能信息，填補(bǔ)了目前穩(wěn)定同位素示蹤的技術(shù)缺陷。

全文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.est.0c01601

 （省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境技術(shù)所  張苗苗/供稿）