《国家科学院院刊》

盐底辟控制的深层生物圈绿洲冷泉形成机制

加拿大圣玛丽大学Gregory T. Ventura团队揭示了盐底辟控制的深层生物圈绿洲的冷泉形成机制。这项成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。

研究人员提供了地球物理和地球化学的证据，表明盐烟囱效应与底辟断裂共同驱动地下水循环系统，将溶解的无机碳、富含营养的深盆流体以及潜在的上覆海水带到深埋盐底辟的顶部。流体为产甲烷古菌提供了燃料，局部增强了深层生物圈的繁荣。由此产生的生物甲烷产量增加，以及向上的热驱动流体输送，代表了一种以前未被认识到的冷渗漏形成和调节机制。

据介绍，深海冷泉是硫化氢、甲烷和其他富含碳氢化合物的液体从海底排出的场所。它们是地球碳循环的一个重要组成部分。在碳循环中地下碳氢化合物为广阔而贫瘠的海洋景观中，高度多样化的底栖微型和大型动物提供了能量来源。被动大陆边缘冷泉的形成常被归因于深埋的源岩产生的碳氢化合物的迁移。这些冷泉大多发生在含盐构造区，盐的运动形成了复杂的断层系统，使流体运移或形成与储层相关的密封和圈闭。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2316878121

《细胞》

代谢权衡制约固氮共生的细胞大小比例

西班牙海洋科学研究所的Francisco M. Cornejo-Castillo等人发现，代谢权衡制约固氮共生中的细胞大小比例。这项成果近日在线发表于《细胞》。

研究人员表示，生物固氮（N2）是原核生物独有的关键代谢过程，其中一些原核生物与真核生物共生。海洋藻类Braarudosphaera bigelowii的一些物种包藏着固定N2的内共生蓝藻UCYN-A，它们可能正在演化出类似细胞器的特征。

研究人员发现，UCYN-A及其宿主之间的大小比例在不同亚系/物种之间保持惊人的一致，这与该共生体及其他物种中细胞器的大小关系一致。代谢模型显示，这种大小关系使基于资源获取和交换之间权衡的协调增长率最大化。这些研究结果表明，单细胞真核生物中固定N2的内共生体和细胞器的大小关系受到可预测的新陈代谢基础的制约，UCYN-A在许多方面的功能类似于潜在的N2固定细胞器。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.02.016

《自然-化学》

RNA调节生物分子凝聚物介导的淀粉样蛋白形成

瑞士苏黎世联邦理工学院Paolo Arosio团队报道了RNA调节生物分子凝聚物介导的hnRNPA1A淀粉样蛋白形成。这项成果近日发表于《自然-化学》。

参与无膜细胞器的几种RNA结合蛋白，可以形成与神经退行性疾病相关的病理性淀粉样蛋白，但这种聚集的调节机制仍然不清楚。

研究人员研究了异型蛋白-RNA相互作用如何调节hnRNPA1A的凝结和液体向淀粉样蛋白的转变，hnRNPA1A是一种参与嗜淀粉性侧索硬化的蛋白质。在不存在RNA的情况下，缩合物的形成促进hnRNPA1A的聚集，并且原纤维定位在缩合物的界面处。

根据RNA/蛋白质化学计量的不同途径，添加RNA调节hnRNPA1A的可溶性向淀粉样蛋白的转变。在低RNA浓度下，RNA促进缩合和淀粉样蛋白的形成，RNA的催化作用增加了浓相和稀相之间界面的作用。在较高的RNA浓度下，根据再入相行为，缩合被抑制，但在较长的孵育时间内观察到hnRNPA1A淀粉样蛋白的形成。

研究结果显示了异型核酸-蛋白质相互作用，如何影响淀粉样蛋白形成的动力学和分子途径。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-024-01467-3

《自然-地球科学》

科学家发现人为因素对泥炭溶解有机碳水生生物的影响

美国加州大学圣地亚哥分校Jennifer C. Bowen课题组研究运河网络调节退化热带泥炭地的水生碳损失取得进展。相关论文近日在线发表于《自然-地球科学》。

课题组成员研究了人为干扰对覆盖在泥炭地排水管道网络中的泥炭溶解有机碳（DOC）水生生物的影响。实验测定了从印度尼西亚西加里曼丹收集的运河水域微生物的呼吸速率和DOC的光化学矿化。结果表明，这两种途径都会导致水柱中的DOC快速氧化为二氧化碳。通过对泥炭DOC处理控制的系统评估，研究确定了预测每日速率所需的关键变量，并表明在东南亚各地的排水渠道中，DOC氧化量可能在15至310mgC/m2d之间。具体取决于特定日期的水化学、水文和气象条件。常规条件下，DOC氧化量平均为70mgC/m2d，表明这一过程可能会使运河输出的泥炭DOC减少约35%。

据了解，东南亚泥炭地覆盖了地球陆地表面积的0.2%，碳储存量占全球泥炭土壤碳总量的1/10。近年来的森林砍伐和排水系统破坏了这些碳储存的稳定，增加了对水生生物和大气储存库的碳输入。

相关论文信息：

https：//doi.org/10.1038/s41561-024-01383-8