本文最初发表于UCSB的《当前》杂志
珊瑚礁上是否可能找到下一代重要的抗生素或癌症疗法？研究人员发现，珊瑚礁是大量先前未知的生物活性代谢物的家园——这些小生物分子具有生物技术潜力，可为新药及其他多种产品提供基础。
"这里蕴藏着巨大的基因组潜力宝库，"加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)海洋生物学家丽贝卡·维加·瑟伯(Rebecca Vega Thurber)表示。她是2016-2018年"塔拉太平洋"(Tara Pacific)考察项目的科学家之一。这是一项为期两年、针对太平洋珊瑚礁的科学考察。考察团队研究了32个群岛，共采集了58,000个样本；这是首次以如此规模对这些脆弱生态系统进行研究。
"我们的任务是尝试表征这些几乎未被探索的珊瑚礁和开阔水域系统中存在的全部生物多样性，"瑟伯说道。她负责管理UCSB海洋科学研究所，并是发表在《自然》杂志上的一篇论文的合著者。
考察研究深入探讨了珊瑚礁微生物组的各个方面——即生活在珊瑚内部和周围的众多不同微生物。瑟伯的团队尤其对与这些珊瑚礁相关的细菌感兴趣。
"过去，很多人研究了与水体相关的细菌，水体细菌确实拥有大量有趣的生物多样性，但没有人真正深入研究过珊瑚特异性细菌，"她说道。
研究人员采用基因组方法（即表征生物体DNA的方法），检查了在两种石珊瑚和一种火珊瑚中发现的细菌。后者实际上是与水母亲缘关系更近的群体海洋生物，而非它们的石珊瑚远亲。
研究团队从考察期间采集的造礁珊瑚样本中重建了13,000多个宏基因组组装的微生物基因组。
"我们发现的90%以前从未被发现过，"瑟伯表示。"通过这种方法，我们总共发现了3,700种新细菌。"她补充说，几乎所有新发现的细菌都是其宿主特有的，在水中并未发现。
这一发现为寻找和合成重要产品增添了大量可能性，可以利用这些细菌代谢产生的生物活性分子。细菌用于生长、交流、自我防御和适应的小化合物可以转化为从医药到工业的各种用途。
"它们可以用于药物，或工业用途，"她指出。"例如，它们可用于洗衣粉，或在混凝土开发中。如果你正在开发新的生物技术材料，这些生物分子对于科学家创造新的合成产品非常重要。"他们识别出的新细菌中包括新的酸杆菌门(Acidobacteriota)群组，这是一组普遍存在且代谢多样的细菌，编码了先前未知的酶学特性，可能在蛋白质工程中发挥重要作用。
此外，研究团队发现，造礁珊瑚微生物组的生物合成潜力与海绵相当甚至超过海绵——海绵是生物活性代谢物的著名且丰富的来源。瑟伯解释说，海绵一直是生物活性产品发现的主要焦点，但珊瑚在生物活性化合物方面的潜力从未被真正探索过。
而这只是冰山一角——研究人员只研究了数百种珊瑚中的三种。"如果我们研究所有珊瑚，会有什么发现？"她问道。
不幸的是，所有这些潜力都存在于海洋变暖前线的脆弱生态系统中，海洋变暖已经使太平洋的许多珊瑚礁系统白化。"研究人员表示，这强调了'将珊瑚礁作为分子多样性的关键储藏库进行保护的重要性。'"
"目前珊瑚礁状况非常糟糕，"瑟伯表示。"我们真的想更好地了解这些生物的能力，以及当它们被破坏时我们可能错过的潜在价值。"
【全文结束】
