2024年10月17日,周之超副教授课题组在国际微生物学权威期刊《Nature Reviews Microbiology》发表了题为“Diversity and ecology of microbial sulfur metabolism”的综述论文。
该综述评述了近年来微生物驱动硫循环代谢的多样性和生态特征进展,对典型环境内硫转化反应过程、微生物类群功能、病毒所参与的重要代谢贡献等进行了全面的总结和归纳。深圳大学高等研究院周之超副教授为该文章的共同第一作者,深圳大学高等研究院为第一完成单位。
硫元素在地球的各个圈层(包括大气圈、岩石圈、土壤圈、水圈和生物圈)中扮演着重要角色,对生物体的功能尤为关键。在地壳、地幔和大气中,硫元素受自然和人为因素影响,经历多种地球化学转化过程。在生物圈内,硫元素参与了氨基酸、蛋白质、辅酶和维生素的合成,是生物体不可或缺的组成部分。微生物通过氧化、还原及歧化反应,在硫化合物的循环中起着至关重要的作用,既能异化产生能量,又能同化吸收硫化合物。
微生物的硫代谢在有氧和无氧环境中都很活跃,并与碳、氮、铁等重要元素的生物地球化学循环紧密相关。通过其代谢活动,微生物能够推动有机碳的消耗、固定氮的流失以及气候活性气体的产生。考虑到硫代谢在环境变化中的重要性以及微生物在硫循环中的复杂作用,重新审视硫循环具有重要意义。
该论文综述了微生物硫代谢的最新进展,重点关注无机硫的转化过程。在迅速变化的地球生态系统背景下,本文为硫循环提供了全面的视角,并探讨了环境微生物及病毒介导的硫转化反应在不同环境、生态系统和微生物群中的重要性。该论文不仅展示了微生物硫代谢的复杂性和多样性,还揭示了其在全球生态系统中不可或缺的角色,为科学家们提供了一个深入理解和研究硫循环的坚实基础。
该研究得到了深圳大学合成生物学研究中心、深圳大学青年教师科研启动经费等项目资助。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41579-024-01104-3
图1全球硫循环概览
图2海洋、淡水、大气、土壤和人体肠道系统中硫循环的微生物相互作用