“天宮尼爾菌”

天宮尼爾菌與近緣物種之間蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)差異

（A）BshB1蛋白；（B）SplA蛋白

01 發(fā)現(xiàn)背景

2023年5月，神舟十五號(hào)航天員乘組在空間站執(zhí)行任務(wù)期間，利用無菌采樣擦巾對(duì)空間站艙內(nèi)表面微生物進(jìn)行了在軌采集和低溫儲(chǔ)存。這些樣本隨后被帶回地球進(jìn)行進(jìn)一步分析。

科研團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用了形態(tài)觀察、基因組測序、系統(tǒng)發(fā)育分析和代謝分析等多學(xué)科手段，最終確認(rèn)了這一全新微生物物種的存在。

天宮尼爾菌屬于細(xì)胞桿菌科（Cytobacillaceae）尼爾屬（Niallia），是一類革蘭氏陽性的產(chǎn)芽孢細(xì)菌。其基因組大小為5166230個(gè)堿基對(duì)，G+C含量為35.6 mol%。與地球上親緣關(guān)系最近的環(huán)狀尼爾菌（Niallia circulans）ATCC 4513T菌株相比，基因組相似度僅為83.3%，遠(yuǎn)低于物種界定的標(biāo)準(zhǔn)（95%），因此被確認(rèn)為新物種。

天宮尼爾菌具備卓越的“抗壓”能力，能夠通過調(diào)控桿菌硫醇（BSH）的生物合成，精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)空間環(huán)境中的氧化應(yīng)激，維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡。此外，它在生物被膜形成、輻射損傷修復(fù)等方面也表現(xiàn)出獨(dú)特特征，這些能力使其能夠適應(yīng)空間站的極端環(huán)境。

天宮尼爾菌的發(fā)現(xiàn)拓展了人類對(duì)太空環(huán)境微生物多樣性的認(rèn)知，揭示了微生物在極端環(huán)境中的適應(yīng)機(jī)制。其獨(dú)特的適應(yīng)機(jī)制為航天、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域提供了新的研究思路。例如，在空間微生物資源利用方面，天宮尼爾菌對(duì)某些有機(jī)物的利用能力為這些物質(zhì)的可持續(xù)利用開辟了新路徑。

這一發(fā)現(xiàn)的相關(guān)科研成果已在線發(fā)表于國際權(quán)威期刊《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》上，得到了國際科學(xué)界的廣泛關(guān)注。