DMSP的生物合成与裂解及其在硫循环中的作用

摘要：

二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate,DMSP)是地球上最丰富的有机硫分子之一,也是微生物产生“冷室气体”二甲基硫(dimethyl sulfide,DMS)的最主要前体物质,在驱动全球硫循环和调节气候变化中均发挥着重要作用.同时,生物体内的DMSP还可能具有渗透压调节、抗氧化、冷冻保护、硫素贮存等功能.真核生物(主要是浮游植物)一直被认为是DMSP的唯一生产者,然而近期发现有着巨大生物量和活跃代谢能力的海洋α-变形菌纲细菌也可以合成DMSP,这使得异养细菌成为了海洋中DMSP潜在的重要来源.目前已分别从细菌和浮游微藻中鉴定出了一种和两种DMSP合成关键酶的编码基因.此外,海洋细菌还是DMSP的主要分解者,主要通过脱甲基通路(约占DMSP生物降解量的70％,不产生DMS)和裂解通路(约占DMSP生物降解量的30％,产生DMS)实现对DMSP的分解代谢.除细菌外,许多浮游植物和某些真菌也具有裂解DMSP产生DMS的能力.另外,DMSP裂解代谢通路有着很高的物种和遗传多样性,目前已知的DMSP裂解酶多达八种.本文着重对DMSP的生物合成和降解通路中可产生源活性气体DMS的裂解通路及其在硫循环中的作用等方面进行了系统阐述,对深入理解DMSP与DMS的产生机制及生态学效应具有重要科学意义.

关键词：海洋微生物、二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)、二甲基硫(DMS)、DMSP生物合成、DMSP裂解

所属期刊栏目：32

分类号：Q935;Q819;P734

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2018-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：471-478