Cultivation, genomics, and giant viruses of a ubiquitous and heterotrophic freshwater cryptomonad - 文章分享

一種普遍存在的異養性淡水隱藻的培養、基因體學和巨型病毒

摘要

異養性奈米鞭毛蟲是水生微生物環中主要的細菌捕食者，但在培養物保藏中心和基因體資料庫中仍代表性不足。我們利用基因體精簡、體積超小且極為豐富的微生物Planktophila versatilis作為餌料，並結合CARD-FISH探針篩選技術，成功分離並鑑定先前尚未培養的淡水隱藻類分離並鑑定了一種先前未培養的淡水隱藻Cryptomonad Group 1（CRY1a）譜系的代表。本研究獲得之分離株Tyrannomonas regina，是淡水環境中最具優勢且普遍存在的異營性隱藻之一。此物種為小型異養性奈米鞭毛蟲（約3-5 μm），並擁有目前已測序隱藻當中最小的基因體，其緊湊的基因體(約69 Mb)未顯示出任何光合作用生活方式的痕跡，這與其親緣關係位置相符，即隱藻的姐妹群，而隱藻的特徵是獲得了紅藻共生體。此外，與光合作用同類生物相比，其基因組的重複序列含量和內源性病毒元件顯著降低。同時，本研究亦自同一培養株中回收兩種巨型病毒基因體Tyrannovirus reginensis GV1 與 GV2，代表目前僅由全基因體定序獲得的病毒屬。總之，本研究為一過去難以捉摸之原生生物譜系在基因體祖源與演化、廣泛的生態影響與交互作用方面提供關鍵洞察，並展現以培養為核心的方法在揭示微生物世界複雜生命樣態時的重要優勢。