白菜官网李文均教授团队描绘不同极端环境原核微生物分离策略并提供新观点

  极端环境是地球上重要的地质形态并孕育出了多种多样的极端环境微生物。生活在这些环境中的微生物通常会进化出不同的策略来应对极端的环境压力，是研究微生物资源多样性、微生物分类学和生态学、环境适应的理想材料，甚至还是研究生命起源和进化，以及地外生命可能性的最佳模型。

        近几十年来，随着测序技术的发展，多组学研究极大地提高研究人员对极端环境微生物的认识，改变了“生命之树”的结构。虽然对自然存在的微生物群落进行免培养调查可以揭示微生物群落与极端环境之间有趣的关联，但无法提供直接的证据。而通过纯培养的方法获得微生物菌株后，却可以对这些微生物与环境之间的关联进行验证。因此，从极端环境中获得纯培养微生物是研究极端微生物多样性、功能和进化的必由之路。

研究成果

        本研究首先描绘了微生物分离的通用流程，以及一些重要的注意事项。并针对不同极端环境的限制因素提出了分离不同种类极端微生物的具体策略，以此希望能帮助研究人员更系统、有效地准备自己的分离工作，同时避免出现错误。随着测序技术的发展和分离方法的创新，作者发现了多组学指导极端环境微生物定向培养策略的巨大潜力，基于此作者提出了基于多组学联合分析指导微生物类群定向分离的观点（图1）。

图1. 多组学联合指导下的定向微生物培养策略示意图

        为了验证这个观点的有效性，也为了给读者展示多组学如何联合指导微生物的定向分离工作。作者分享了两个有效的案例，一个是根据功能基因来进行微生物定向分离的指导（图2A），另一个是根据微生物之间的关联，通过网络分析的手段来指导微生物的定向分离（图2B）。我们希望这些案例能够让读者更好地了解“多组学指导下的微生物培养”是一种有效且有价值的培养方式，并一定会在未来的未/难微生物培养工作中发挥重要作用。

图2. 多组学指导微生物培养方法的两个例子。(A)功能指导微生物培养; (B)网络指导微生物培养。

        纯培养工作一直是微生物研究的基石，但是在高通量测序技术愈发进步的今天，传统的微生物纯培养方法虽然仍是获得微生物纯培养最方便、快捷的途径，但是却面临着许多难培养微生物的挑战。为此，本文提供了一个直接且简便的方案来有效地分离极端环境微生物，并提出了使用多组学指导的微生物培养方法来培养那些尚未培养的微生物，以此来突破传统微生物分离方法的瓶颈。本文最终希望能够促进极端环境微生物分离培养工作，使得从极端环境中分离微生物的工作变得更容易和高效。

        近日，该研究以“Cultivation strategies for prokaryotes from extreme environments”为题发表在学术期刊iMeta上。2023白菜网址官网大全是本文的第一作者单位。该研究工作得到国家自然科学基金（92251302、 91951205、32200007和32200010），科技部基础资源调查专项（2021FY100900）等项目的资助。

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本院

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