【摘要】：深海与极地等特殊生境的环境特征主要包括低温、高盐、高压和强辐射等，生存于其中的微生物经过长期的适应和历史进化过程，必然形成了与环境特征相适应的一系列独特的分子遗传适应机制和新陈代谢特征。
深海与极地微生物生境适应性机制_海洋微生物工程
深海与极地等特殊生境的环境特征主要包括低温、高盐、高压和强辐射等，生存于其中的微生物经过长期的适应和历史进化过程，必然形成了与环境特征相适应的一系列独特的分子遗传适应机制和新陈代谢特征。低温作为深海与极地的主要环境特征之一，生存于其中的低温微生物的低温适应机制总结起来主要体现在以下几个方面：① 调节细胞膜膜脂的组成：膜脂中不饱和脂肪酸的增加会使脂类物质的熔点降低，从而使细胞膜在低温下保持良好的流动性；此外，其他变化如脂肪酸链长度的缩短、甲基分支的增加和环状脂肪酸比例的减少等对维持细胞膜的流动性均具有重要意义，如极地微生物的膜脂中含有自然界中不常见的高度不饱和的十八碳四烯酸。② 产生具有低温催化活性的低温酶：生物体内的绝大多数生化反应都是在酶的催化下完成的，因此酶的低温催化活性也是低温微生物耐冷的重要因素之一。低温酶的低温催化活性与酶蛋白的结构更松散且更具柔性有关，低温酶需要较少的活化能就能形成具有催化活性的构象。③ 冷激蛋白：冷激蛋白（cold-shock protein，CSP）是细胞在受到低温刺激时所产生的一系列低相对分子质量的蛋白质。低温能增加DNA和RNA二级结构的稳定性，降低复制、转录和翻译的效率；CSP通过与RNA结合，阻止其稳定二级结构的形成，从而有效地保持基因表达的效率，维持正常的生理功能。
低温不仅影响了微生物的生理活动，而且也改变了其他的环境条件，如水黏度增加、无机盐及有机营养物的溶解度降低、气体溶解度增大和溶液pH增加等。适冷/嗜冷微生物经过长期的进化，形成了适应这种低温环境的独特的生理代谢机制。
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