瑞士蘇黎世聯邦理工學院分子系統生物學研究所的Uwe Sauer等科學家，揭示了海洋中巖藻聚糖通過功能互補細菌群協同降解的機制。近日，相關研究成果發表于《自然》。
巖藻聚糖是一類由褐藻和硅藻產生的復雜多糖，具有抵抗微生物降解的能力，有利于長期碳封存。研究人員發現，巖藻聚糖通過具有互補代謝功能的特化細菌之間的協同相互作用被降解。通過對一個重構的海洋聯合體的代謝組學分析，研究人員揭示了細菌的代謝功能群，它們分別優先降解硫酸化巖藻糖骨架或稀有單糖的側枝。這種功能分工導致不同降解菌之間大量的協同相互作用，并將降解效率提高了97.1%。盡管不同藻類來源的巖藻聚糖結構各異，但降解菌的代謝功能保持一致，從而能夠基于群落和底物組成定量預測降解結果。功能互補的巖藻聚糖降解菌在海洋宏基因組中頻繁共現，表明協同降解是一種全球相關的策略。
研究發現，復雜生物聚合物的環境周轉不僅取決于降解菌個體的代謝能力，還取決于由底物結構塑造的生態相互作用。這項工作為理解海洋碳循環以及工程化合成微生物聯合體以降解頑固多糖提供了機制框架。
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https://doi.org/10.1038/s41586-026-10980-z
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