Exiguobacterium sargassi sp. nov., a novel seaweed-associated bacterium isolated from Sargassum henslowianum with a glycoside-hydrolase-enriched CAZyme repertoire
本研究基于全面的表型、化学分类学及基因组学证据，将其与最接近的近亲种 *E. qingdaonense* 区分开来，提出了新物种 *Exiguobacterium sargassi* sp. nov.，这是一种从越南海藻 *Sargassum henslowianum* 中分离出的富含糖苷水解酶的细菌。
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海洋是一个巨大的化学可能性图书馆，这一点在海藻的表面体现得最为明显。褐藻是漂浮在近岸水域的大型、革质植物，它们富含构成其结构并储存能量的复杂糖类。对于人类来说，这些糖仅仅是植物的一部分；但对于微观世界而言，它们是一场盛宴。生活在这些植物之上或之内的细菌已经进化出了专门的工具，本质上是“分子剪刀”，可以将这些坚韧的糖链切割成更小的、可食用的碎片。科学家长期以来一直对寻找这些细菌感兴趣，因为它们所使用的酶可以帮助我们将植物废弃物分解为有用的产品，或者创造新的药物。然而，海洋充满了未被发现的生命，许多这些微小的助手仍然隐藏在显眼之处，等待着在它们所栖息的植物组织中被发现。
在最近的一项研究中，研究人员致力于探索一种特定褐藻——被称为“萨加瑟姆海藻”（Sargassum henslowianum）内部隐藏的微生物世界，这种海藻采集自越南广义省的海岸。他们寻找的是生活在植物组织深处的细菌，远离那些可能只是路过的微生物所在的表面。在仔细清洗海藻以去除任何表面污染物后，他们压碎了内部组织，并寻找能够生长在由海藻自身糖类制成的特殊营养源上的细菌。通过这一过程，他们分离出了一种名为RM11T菌株的单一纯培养物。这个微小的生物被证明是科学界完全陌生的事物，它是一个此前未知的物种，属于一类以能在极端环境中生存（从热泉到冻土）而闻于世的细菌属。
研究人员对这种新细菌进行了严格的一系列测试，以准确了解它的特性。他们观察了它的运动方式、摄食方式，以及它对不同温度和盐度水平的反应。他们发现，这种细菌是一种小的杆状细胞，可以通过遍布全身的微小鞭状尾部进行游泳。它具有灵活的呼吸能力，能够在有氧或无氧环境下生存，并且能在广泛的条件下茁壮成长，其生长温度范围为10到45摄氏度，且能在足以杀死许多其他生物的盐浓度下生存。当研究人员观察其化学成分时，他们发现了使其区别于其最亲近已知亲缘种的独特的脂肪酸和脂质指纹。最重要的是，他们测序了它的完整遗传密码，即构建该细菌的完整指令手册。这种遗传分析证实，虽然这种新细菌与已知物种密切相关，但其差异足以被归类为新物种，研究团队将其命名为“萨加瑟姆埃克西古杆菌”（Exiguobacterium sargassi）。
Exiguobacterium sargassi 的遗传蓝图揭示了一个关于它如何在海藻内生存的惊人故事。该细菌配备了大量致力于分解碳水化合物（糖和淀粉的科学术语）的基因。具体而言，它拥有一套丰富的工具箱，旨在切割 alpha-葡聚糖和 beta-葡聚糖，这是存在于海藻储存组织中的类型糖链。研究人员发现，这种细菌特别擅长针对这些特定的糖类，拥有大量属于GH13家族的酶，这类酶以分解类淀粉物质而闻名。它还携带了一种能够切割 beta-葡聚糖（另一种常见的植物糖类）的候选酶。然而，研究也揭示了这种细菌不能做的事情。尽管是在含有海藻酸盐（褐藻中的一种主要结构糖）的培养基上分离出来的，但该细菌的基因组缺乏分解海藻酸盐或纤维素（构成植物细胞壁的坚韧纤维）所需的特定基因。这表明，Exiguobacterium sargassi 并不食用海藻的结构骨架；相反，它很可能以植物细胞内较软的储存糖为食，作为一名专门的“住客”而非破坏性的“入侵者”生活其中。
Exiguobacterium sargassi 的发现为海洋生物多样性的拼图增添了新的一块，表明即使是像海藻床这样研究充分的环境，也孕育着具有专门代谢技能的独特生命形式。研究人员指出，这种细菌还携带有助于应对重金属和氧化应激的基因，这些特征在波动的海洋环境中会非常有用。虽然研究并未在工厂环境下测试该细菌的酶，但其特定遗传工具箱的鉴定为未来的研究提供了明确的目标。科学家现在可以研究这些特定基因，以了解这种细菌如何获取其食物来源，并潜在地将其独特的酶用于工业应用。这一发现强调了海洋中的微观居民比此前认为的更加多样化和专业化，提供了一个刚刚开始被理解的生物工具库。
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