青藏高原微生物助力基因编辑，助减甲烷排放新突破

中国研究人员绘制了一份隐藏在青藏高原动物体内的庞大未知微生物群落的地图，揭示了可能推动下一代生物技术的生物功能。

这些发现突显了极端环境能够产生具有独特工程价值的微生物。

极端环境中的微生物展现出巨大的工业潜力

研究人员透露，这些酶可以提升依赖更快、更清洁的纤维素降解的工业过程。这些微生物还可能有助于识别限制牲畜甲烷排放的生物途径。

“我们的结果表明，生活在恶劣环境中的动物是发现肠道微生物新生物功能的潜在来源，”科学家们表示。

基因组数据还可以支持新基因编辑工具、抗微生物肽以及依赖于稳定、高精度酶的生物技术产品的开发。

五年任务揭示了大量新物种的目录

来自云南大学和华大研究的科学家们花了五年时间，收集了5000多份本地食草动物的新鲜粪便样本。

在第一阶段，他们处理了1412个样本，发现88%的微生物物种尚未被科学所知。

“我们的研究呈现了青海青藏高原本地哺乳动物肠道微生物群的第一份蓝图，被称为第三极，”团队指出。

他们写道，这些发现证实了世界上最艰难生态系统中隐藏的微生物多样性的广度，并强调了全球需要努力对微生物进行表征和理解其作用。

首席作者张志刚表示，这些发现具有战略重要性，因为新的功能元素可能会获得专利保护。“那些率先发现这些资源的国家将会获得控制权，尤其是对任何可以申请专利的功能元素，”他说。

新酶有可能改变未来的基因编辑工具

张表示，团队计划调查新发现的微生物是否携带能够增强基因编辑平台的新型酶。“它的稳定性、生物活性和靶向特异性都非常重要。我们可以查看我们的数据库，看看是否有任何全新的[酶]可以用于基因编辑，”他说。

研究人员还希望利用这个数据库来筛选小分子药物候选者。这些是能够轻易进入细胞并影响特定生物通路的化合物，这使得它们在药物开发中非常有价值。

共同作者李小平来自华大研究院，她说团队采用了通常用于研究人类肠道微生物的方法。“高原上的大草食动物吃很多植物。它们的肠道中含有很多能够降解纤维素的酶，”她说。

“我们正在进行实验，以验证它们降解纤维素的能力，并确定哪些酶是主要驱动因素，”她补充道。

早期测试显示降低甲烷排放的前景

之前的研究表明，牦牛自然排放的甲烷比牛排放得少，因为它们的肠道微生物使用不同的代谢途径。团队现在找到了可能影响这一效果的细菌。

“我们识别出了两种之前没有描述过的细菌株，并做了体外发酵实验，使用牛的瘤胃液。我们把这些菌株加进去，看看整体气体和甲烷的排放情况，”李说。

“我们实验的初步结果显示，添加这两种菌株后，甲烷排放相比对照组减少了。”

研究人员现在计划对动物进行体内测试。“我们希望能取得好的结果，因为这些细菌有可能帮助减少温室气体排放，”她补充道。