放射菌

放射菌又稱放線菌，是一類主要呈菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強大的原核生物。因在固體培養基上呈輻射狀生長而得名。大多數有發達的分枝菌絲。菌絲纖細，寬度近於桿狀細菌，約0.5～1微米。可分為：營養菌絲，又稱基內菌絲，主要功能是吸收營養物質，有的可產生不同的色素，是菌種鑑定的重要依據；氣生菌絲，疊生於營養菌絲上，又稱二級菌絲。

基本介紹

• 中文名：放射菌
• 外文名：Radiomycetes
• 領域：微生物學
• 發現：紐約大學布法羅分校的研究者
• 被譽為：“進化樹的基礎”

簡介

一類簡單的膜狀細菌，包括許多普遍存在的土壤及水生細菌。由紐約大學布法羅分校的研究者聯合當地的一些高中生共同發現，被譽為“進化樹的基礎”。

放射菌與放線菌的區別

放線菌因菌落呈放現狀而得名，是一個原核生物類群，主要以孢子繁殖，其次以斷裂生殖。放射菌是一類簡單的膜狀細菌，被譽為“進化樹的基礎”。

種群多樣性

隨著人類認識放射菌的能力和手段不斷提高，越來越多的放射菌種類被發現和描述。迄今有效描述的菌種約達2000個，其中鏈黴菌屬的種500多個，占了很大比例。因此鏈黴菌也被成為常見放射菌，常規檢出率占放射菌95%，而其他種類放射菌的常規檢出率僅占5%左右，被成為稀有放線菌。據統計，分離到的自然界中的放射菌種類僅為實際種類的0.1-0.5%。

發現

自達爾文出版《物種起源》以來，科學家就一直在努力尋找所有現生物種的共同祖先，來自古生物學、生物化學和基因學的不同研究分別得出了不同的進化樹。來自紐約大學布法羅分校的研究者聯合當地的一些高中生，共同發展了一種在巨量已知基因組序列中搜尋，並對比不同生物界中相似蛋白質的方法。利用對比結果可以定量分析不同物種之間的進化親緣度，最終，研究者辨別出放射菌為進化樹最基底的成員。

淵源

“基因銀行”信息量巨大，包含了來自6000多個物種的約60萬種基因組，但是其中的許多基因序列以及它們譯製的蛋白質卻並沒有被系統地鑑定出來。許多結構相似、作用相同的蛋白質卻被誤鑑定為不同的種類，物理化學家William Duax說，我們研究的第一個挑戰就是要選取同類來進行對比。Duax和他的團隊找到了多種方法從“基因銀行”中找出相同種類的蛋白質，他們集中精力對核糖體所含的蛋白質進行了重點研究。核糖體蛋白質是鑑定最為精確的蛋白質，並且由於它位於細胞質內，不隨個體繁育而發生變化，因此，它是研究進化來源的良好對象。相同種類的核糖體蛋白質會旋轉為相同的形狀，它們的胺基酸種類決定了它們的3D結構，研究者找出了具有種類標誌性意義的結構模式，並利用這些結構模式來辨別蛋白質，這就有點類似於利用五個點來辨別五角星的形狀一樣。蛋白質結構上的排列能夠讓研究者較為容易地找出它們相互之間的細微差別，進而辨別它們在進化樹上的位置。例如，一種核糖體蛋白質中一個胺基酸的不同就能將細菌與細胞膜區分開，後者擁有兩個胺基酸。

放射菌病

所有的分析結果都顯示放射菌是普遍的共同祖先，這與之前對S9和S12蛋白質族的研究結果相同。研究者將繼續他們的研究，以期獲得更為完整的進化樹，研究團隊計畫對更多的蛋白質，以及DNA和RNA進行分析，Duax說，他們的研究將使“基因銀行”變得更有意義。

開發利用

編輯

放射菌是一類極其重要的微生物資源。放射菌與人類的生產和生活關係極為密切，廣泛套用的抗生素約70%是各种放射菌所產生。一些種類的放射菌還能產生各種酶製劑（蛋白酶、澱粉酶、和纖維素酶等）、維生素（B12）和有機酸等。弗蘭克菌屬（Frankia）為非豆科木本植物根瘤中有固氮能力的內共生菌。此外，放射菌還可用於甾體轉化、烴類發酵、石油脫蠟和污水處理等方面。少數放射菌也會對人類構成危害，引起人和動植物病害。因此，放線菌與人類關係密切，在醫藥工業上有重要意義。

自二十世紀四十年代從放線菌中發現了鏈黴素以來，放線菌生物學的研究開發就蓬勃展開。迄今發現的抗生素上萬種，其中有半數以上都是放線菌產生的。其次，酶也是放線菌開發篩選的重要對象，由遊動放線菌和鏈黴菌生產的葡萄糖異構酶以及廣泛套用。酶抑制劑也是放線菌開發的一個重要領域，已經開發出了多種酶抑制劑。放線菌還是除草劑、抗寄生蟲劑及其他藥物的重要來源。