盒狀嗜鹽細菌

盒狀嗜鹽細菌

美國科學家研究,死海中有一種叫做"盒狀嗜鹽細菌"的微生物,具備防止鹽侵害的獨特蛋白質. 它又叫鐵氧化還原蛋白.這種特殊蛋白呈咖啡狀杯。

概述

它能在極端地鹽環境下生長和繁殖,特別是在天然地鹽湖和太陽蒸發鹽池中生存。由滲透勢原理可知,高鹽溶液中的細胞將失去更多的水分,成為脫水細胞。而嗜鹽細菌可產生大量的內溶質或保留從外部取得溶質的方式來維持自身的生存,如嗜鹽桿菌(Halobacteriumsalinarum)在其細胞質內濃縮了高濃度氯化鉀,其中有一種酶只有在高濃度的氯化鉀中,才有活性,才能發揮其功能。而與環境中鹽類接觸的鹽桿菌,其細胞質中的蛋白質需要有高濃度的氯化鈉才能發揮作用。

簡介

據考證,盒狀嗜鹽細菌是生於死海的獨特生物。
死海是位於西南亞的著名大鹹湖,湖面低於地中海海面392米,是世界最低洼處,因溫度高、蒸發強烈、含鹽度高,達25%—30%,據稱除個別的微生物外,水生植物和魚類等生物不能生存,故得死海之名。當滾滾洪水流來之期,約旦河及其它溪流中的魚蝦被沖入死海,由於含鹽量太高,水中又嚴重地缺氧,這些魚蝦必死無疑。那么死海真的就沒有生物存在了嗎?美國以色列的科學家,通過研究終於揭開了這個謎底:但就在這種最鹹的水中,仍有幾種細菌和一種海藻生存其間。原來,死海中有一種叫做“盒狀嗜鹽細菌”的微生物,具備防止鹽侵害的獨特蛋白質。

相關信息

通常蛋白質必須置於溶液中,若離開溶液就要沉澱,形成機能失調的沉澱物。因此,高濃度的鹽分,可對多數蛋白質產生脫水效應。而“盒狀嗜鹽細菌”具有的這種蛋白質,在高濃度鹽分的情況下,不會脫水,能夠繼續生存。
嗜鹽細菌蛋白又叫鐵氧化還原蛋白。美國生物學家梅納切姆·肖哈姆,和幾位以色列學者一起,運用X射線晶體學原理,找出了“盒狀嗜鹽細菌”的分子結構。這種特殊蛋白呈咖啡杯狀,其“柄”上所含帶負電的胺基酸結構單元,對一端帶正電而另一端帶負電的水分子具有特殊的吸引力。所以,能夠從鹽分很高的死海海水中奪走水分子,使蛋白質依然逗留在溶液里,這樣,死海有生物存在就不足為奇了。
參加這項研究的幾位科學家認為,揭開死海有生物存在之謎以及盒狀嗜鹽細菌的具體情況,具有很重要的意義。在未來,盒狀嗜鹽細菌類似胺基酸的程式,有朝一日移植給不耐鹽的蛋白質後,就可使不耐鹽的其他蛋白質,在缺乏淡水的條件下,在海水中也能繼續存在,因此這種工藝可望有廣闊的前景。

地球上的極端生物

所謂極端生物,是指在極端條件下生存的生物,極端條件一般指在厭氧、高溫、低溫、高壓等極端條件下。
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