（加利福尼亚州圣塔芭芭拉）——下一种重要的抗生素或癌症疗法是否可能在最近的珊瑚礁中找到？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——这些小分子具有生物技术潜力，可为新药和其他各种产品的开发提供基础。
"这里蕴藏着巨大的基因组潜力宝藏，"加州大学圣塔芭芭拉分校(UC Santa Barbara)海洋生物学家丽贝卡·维加·瑟伯(Rebecca Vega Thurber)表示。她是2016-2018年塔拉太平洋考察(Tara Pacific expedition)的科学家之一，这是一次为期两年的太平洋珊瑚礁科学探索。考察团队研究了32个群岛，共采集了58,000个样本；这是首次以这种规模研究这些脆弱的生态系统。
"我们的任务是尝试描述这些几乎未被探索的珊瑚礁和开阔水系统中存在的全部生物多样性，"瑟伯表示。她负责管理加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)的海洋科学研究所(Marine Science Institute)，并且是《自然》(Nature)杂志上一篇论文的合著者。
考察研究深入探究了珊瑚礁微生物组(microbiome)的各个方面——即生活在珊瑚内部和周围的多种多样微生物。瑟伯的团队特别关注与这些珊瑚相关的细菌。
"过去，很多人研究与水体相关的细菌，水体细菌确实具有很多有趣的生物多样性，但没有人真正深入研究珊瑚特异性细菌，"她说。
研究人员采用基因组学方法(genomic approach)，对两种石珊瑚(stony coral)和一种火珊瑚(fire coral)中发现的细菌进行了分析。后者实际上是与水母关系更近的群体海洋生物，而不是与它们石质远亲的关系。
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，"瑟伯说。"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特异于其宿主，不在水中发现。
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多种用途，从医药到工业。
"它们可用于药物，或工业用途，"她指出。"例如，它们可用于洗衣洗涤剂，或用于混凝土开发。如果你正在开发新的生物技术材料，这些生物分子对科学家创造新的合成产品非常重要。"他们发现的新细菌中包括新的酸杆菌门(Acidobacteriota)群，这是一种普遍存在且代谢多样的群体，编码了以前未知的酶学特性，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，而海绵是生物活性代谢物的著名且多产来源。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从未真正被探索过。
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，我们能发现什么？"她问道。
不幸的是，所有这些潜力都存在于海洋变暖前沿的脆弱生态系统中，这已经使太平洋的许多珊瑚礁系统白化。"这强调了保护珊瑚礁作为分子多样性重要储藏库的重要性，"研究人员表示。
"目前珊瑚礁状况非常糟糕，"瑟伯说。"我们真的想要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资源。"
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