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古细菌互动
元生物研究为我们对微生物及其宿主之间的相互作用以及它们的共同进化做出了重大贡献。大多数研究目前都集中在细菌群落上，而古细菌通常保留在与元素相关的研究中。在这里，我们描述了整个生命的系统发育树中总共有11种古典和新兴的多细胞模型生物的考古。为了确定每个宿主的微生物群落组成，我们利用了古细菌和细菌特异性16S rRNA基因扩增子的组合。在每个多细胞宿主中，描述了两个原核生物领域的成员。此外，确定了针对海洋模型的细菌和古细菌群落之间的特定宿主和可能的相互作用伙伴的关联。我们的数据表明，海洋中的考古宿主主要由硝基脂肪科和纳米章，这代表了Porifera中的Keystone分类单元。陆地宿主中的考古存在差异很大。关于大量的古细菌分类单元，它们在水生环境中具有更高比例的甲烷藻。我们发现，古细菌社区的多样性要比其细菌的多样性要少得多。古细胞扩增子序列变体通常是宿主特异性的，表明通过与宿主共进化来适应。我们的数据显示了很大的比例虽然水生细菌的丰富度比陆地宿主高，但在古细菌数据集中无法观察到这些群体之间的多样性和丰富性的显着差异。
社论：细菌和古菌中的 CRISPR-Cas 系统
CRISPR-Cas [成簇的规律间隔的短回文重复序列和 CRISPR 相关基因 (Cas)] 是原核生物抵御外来遗传元件入侵的适应性免疫系统，广泛分布于大多数古菌和许多细菌的染色体中（Garneau 等，2010；Marraffini，2015；Hille 等，2018）。该系统由一个 CRISPR 阵列组成，该阵列由短的直接重复序列组成，由从外来遗传元件获得的短可变 DNA 序列（称为“间隔区”）隔开，两侧是各种 Cas 基因。Cas 基因高度多样化，参与 CRISPR 活动的不同阶段。尽管 CRISPR-Cas 被称为原核生物的防御系统，但它们参与不同的非防御作用，包括细菌生物膜形成、群体感应的调节和致病性。本期特刊旨在收集介绍CRISPR-Cas研究最新进展的文章，以更好地了解CRISPR-Cas系统的分布、多样性和生物学功能。我们收集了9篇文章，重点介绍了CRISPR-Cas的分布、结构、生物学功能和应用的最新研究，以及CRISPR-Cas研究的伦理考虑。Cruz-López等人对716个金黄色葡萄球菌基因组的生物信息学分析发现，不同地理区域的金黄色葡萄球菌菌株中仅有0.83%具有IIA型CRISPR-Cas系统，这表明金黄色葡萄球菌中CRISPR-Cas的发生可能是自发的水平基因转移事件。 0.9% 的独特间隔区与质粒或噬菌体基因组相匹配，包括用于治疗金黄色葡萄球菌感染的噬菌体，表明金黄色葡萄球菌产生了噬菌体抗性，并且由于 CRISPR 防御机制导致治疗失败。从周围环境直接吸收外来 DNA 在细菌和古菌的基因组多样性和进化中起着重要作用。刘等人综述了 CRISPR 系统和 Argonauts 在细胞防御自然转化中的功能和可能的机制。有限数量的研究表明 II 型 CRISPR-Cas 可以阻止细菌的自然转化；然而，确切的机制以及其他类型的 CRISPR 系统是否也拮抗自然转化尚不清楚。Argonauts 还可以阻止质粒 DNA 的自然转化。与 CRISPR-Cas 系统不同，Argonauts 介导的防御不会将 DNA 片段整合到宿主基因组中，因此不会产生对入侵 DNA 的记忆。为了优化针对入侵遗传元件的序列特异性免疫，原核生物中的 CRISPR-Cas 不断从新入侵的威胁中获得间隔物。随着时间的推移，许多获得的间隔物可能在其防御机制中变得无用。因此，必须调节间隔物的吸收、其存在和丢失。Garret 发表了一篇非常有趣的评论，其中汇集了不同的观察结果和实验设计，以推测
一种基于电路的方法来调节帕金森氏病
在没有硫酸盐的深海中，微生物从有机物中产生了大量的43甲烷。然而，ANME古细菌在SMTZ中消耗了超过80％的气体（21、31、56）。由于这种有效的微生物过滤器，只有2％的大气45甲烷来自海洋（56）。如果以气体水合物和永久冻土形式的甲烷46沉积物因气候变暖而不稳定（59），则该数字可能会增加。47取决于电子捐赠者和受体的通量，SMTZ发生在几十毫米的深处（例如冷渗水）至海床以下几百米（深缘49个沉积物）（31、34、58）。SMTZ的位置进一步取决于底物的数量和物理50个特征，系统的沉积物类型和动力学（7，63）。深SMTZ中的51个AOM速率较低，每天每52毫升的纳莫尔斯到少数纳莫尔斯的范围。因此，这些环境中的ANME细胞数量低53，<10 6细胞CM -3，而ANME -1型通常占上风（39，45，51）。如果存在，则在这些视野中也将短链54烷烃氧化（50，62）。55
甲烷营养型 Methanoperedens 古菌中广泛存在的一大类质粒
厌氧甲烷营养 (ANME) 古菌从甲烷分解中获取能量，但人们对它们的染色体外遗传元素了解甚少。本文我们描述了与 Methanoperedens 属的 ANME 古菌相关的大质粒，这些质粒在富集培养物和其他天然缺氧环境中存在。通过人工筛选，我们发现其中两个质粒很大（155,605 bp 和 191,912 bp），呈环状，并且可以双向复制。质粒的拷贝数与主染色体相同，并且质粒基因被积极转录。其中一个质粒编码三种 tRNA，即核糖体蛋白 uL16 和延伸因子 eEF2；这些基因似乎在宿主 Methanoperedens 基因组中缺失，表明质粒和宿主之间存在强制性的相互依赖性。我们的工作为开发遗传载体开辟了道路，以阐明 Methanoperedens 的生理学和生物化学，并可能对其进行基因编辑以增强生长并加速甲烷氧化速率。
MIDAS 5：厌氧消化剂中细菌和古细菌的全球多样性
1个微生物社区中心，化学与生物科学系，丹麦奥尔堡市阿尔堡大学13号。2生物工程中心，葡萄牙Minho的大学14号。3水，能源和环境学院，克兰菲尔德大学。15英国克兰菲尔德。4澳大利亚水与环境中心16生物技术（ACWEB），澳大利亚昆士兰州大学。5部门17部民事和环境工程系，马萨诸塞州阿默斯特大学，马萨诸塞州，美国18号。 6阿根廷萨尔塔国立大学。 7化学系19工程，瑞典隆德大学。 8英格·科尼特（Ingebi-Conicet），布宜诺斯大学20艾尔斯，阿根廷。 9环境生物技术实验室，Ecole Polytechnique 21FédéraledeLausanne（EPFL），瑞士。 10城市供水系统主席22工程，慕尼黑技术大学（TUM），德国Garching。 11水质和资源管理研究所，奥地利Tu Wien。 12欧洲国家科学技术研究所（UNIST）的24个城市与环境工程与研究生院24个城市与环境工程与研究生院。 13学院26化学工程学，希腊雅典国家技术大学。 14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。 15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。 16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。5部门17部民事和环境工程系，马萨诸塞州阿默斯特大学，马萨诸塞州，美国18号。6阿根廷萨尔塔国立大学。 7化学系19工程，瑞典隆德大学。 8英格·科尼特（Ingebi-Conicet），布宜诺斯大学20艾尔斯，阿根廷。 9环境生物技术实验室，Ecole Polytechnique 21FédéraledeLausanne（EPFL），瑞士。 10城市供水系统主席22工程，慕尼黑技术大学（TUM），德国Garching。 11水质和资源管理研究所，奥地利Tu Wien。 12欧洲国家科学技术研究所（UNIST）的24个城市与环境工程与研究生院24个城市与环境工程与研究生院。 13学院26化学工程学，希腊雅典国家技术大学。 14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。 15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。 16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。6阿根廷萨尔塔国立大学。7化学系19工程，瑞典隆德大学。8英格·科尼特（Ingebi-Conicet），布宜诺斯大学20艾尔斯，阿根廷。9环境生物技术实验室，Ecole Polytechnique 21FédéraledeLausanne（EPFL），瑞士。10城市供水系统主席22工程，慕尼黑技术大学（TUM），德国Garching。11水质和资源管理研究所，奥地利Tu Wien。12欧洲国家科学技术研究所（UNIST）的24个城市与环境工程与研究生院24个城市与环境工程与研究生院。 13学院26化学工程学，希腊雅典国家技术大学。 14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。 15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。 16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。12欧洲国家科学技术研究所（UNIST）的24个城市与环境工程与研究生院24个城市与环境工程与研究生院。13学院26化学工程学，希腊雅典国家技术大学。 14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。 15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。 16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。13学院26化学工程学，希腊雅典国家技术大学。14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。 15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。 16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。17水技术与环境工程系，捷克共和国32化学与技术布拉格大学。18研究33芬兰Espoo研发中心Kemira Oyj的科学家。19化学工程34分校，哈利法大学，阿拉伯联合酋长国。20环境科学和35工程计划，生物与环境科学与工程学36分部，阿卜杜拉科学技术大学（KAUST），沙特37阿拉伯。21微生物生态技术中心（CMET），根特大学，比利时38。39
甲状腺营养ANME-1古细菌的进化多样化及其膨胀病毒蛋白
5 Albers，S. -V。 ＆Jarrell，K。F.古细菌：古细菌如何游泳。 微生物学中的边界6，doi：10.3389/fmicb.2015.00023（2015）。 6 Albers，S. -V。 ＆Jarrell，K。F. Archaellum：独特的古细菌运动结构的更新。 微生物学的趋势26，351-362，doi：https：//doi.org/10.1016/j.tim.2018.01.004（2018）。 7 Van Wolferen，M.，Orell，A。 ＆Albers，S. -V。 古细菌生物膜形成。 自然评论微生物学16，699-713（2018）。 8 Pohlschroder，M。＆Esquivel，R。N.古细菌IV pili及其参与生物膜形成。 微生物学的前沿6，190（2015）。 9 Walker，D。等。 hungatei的甲螺旋藻的古细胞是导电性的。 。 MBIO 10，E00579-00519（2019）。 10 Holmes，D。E.，Zhou，J.，Ueki，T.，Woodard，T。＆Lovley，D。R.在直接种间电子传输过程中，甲那粒乙酸盐乙酸盐摄取电子的机制。 MBIO 12，E02344-02321（2021）。 11 Quemin，E。R.等。 首先深入了解过度授予性古细菌病毒的进入过程。 J Virol 87，13379-13385，doi：10.1128/jvi.02742-13（2013）。 12 Baquero，D。P.等。 病毒研究的进展。 108（eds Margaret Kielian，Thomas C. Mettenleiter和Marilyn J. Roossinck）127-164（学术出版社，2020年）。 13 Briegel，A。等。 跨古细菌和细菌的趋化机制的结构保护。 环境微生物学报告7，414-419，doi：https：//doi.org/10.1111/1758-222299.12265（2015）。5 Albers，S. -V。＆Jarrell，K。F.古细菌：古细菌如何游泳。微生物学中的边界6，doi：10.3389/fmicb.2015.00023（2015）。6 Albers，S. -V。 ＆Jarrell，K。F. 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F.开关复合物Arlcde连接趋化系统和古细胞。 分子微生物学114，468-479，doi：https：//doi.org/10.1111/mmi.14527（2020）。 16 Meyerdierks，A。等。 元基因组和mRNA表达分析ANME -1组的厌氧性古细菌。 环境微生物学12，422-439，doi：doi：10.1111/j.1462-2920.2009.02083.x（2010）。 17 Chadwick，G。L.等。 比较基因组学揭示了电子转移和综合机制，从而区分了甲状腺营养和甲烷古细菌。 PLOS生物学20，E3001508，doi：10.1371/journal.pbio.3001508（2022）。 18 Zheng，K.，Ngo，P。D.，Owens，V。L.，Yang，X. -P。 ＆Mansoorabadi，S。O。 甲酶F430在甲烷和甲状腺营养古细菌中的生物合成途径。 Science 354，339-342，doi：10.1126/science.aag2947（2016）。 19 Michael，A。J.多胺在古细菌和细菌中的功能。 生物学杂志293，18693-18701，doi：https：//doi.org/10.1074/jbc.tm118.005670（2018）。 20 Morimoto，N。等。 在高疗法中的长链多胺的双重生物合成途径 thermoccus kodakarensis 。 细菌学杂志192，4991-5001，doi：doi：10.1128/jb.00279-10（2010）。 21 Kanehisa，M。＆Goto，S。Kegg：基因和基因组的京都百科全书。14 Quax，T。E. F.，Albers，S. -V。＆Pfeiffer，古细菌的出租车。生命科学的新兴主题2，535-546，doi：10.1042/etls20180089（2018）。15 Li，Z.，Rodriguez -Franco，M.，Albers，S. -V。 ＆Quax，T。E. 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L-半胱氨酸脱硫酶：一种从Jannaschii中分离出的[4FE -4S]酶，催化了L-半结合体为吡酸丙酮酸，氨氨基和硫化物的溶解。生物化学44，1659-1670，doi：10.1021/bi0484769（2005）。
如何帮助增添生物技术的香料
Daoud，L。和Ali，M。B. （2020）。 卤素微生物：在生物技术和环境中具有重要应用的有趣的极端细胞。 在极端粒子的生理和生物技术方面（pp。） 51-64）。 学术出版社。 Kumar，V。和Tiwari，S。K.（2019）。 卤素古细菌及其应用之间的卤素多样性。 生态系统可持续性和生物技术应用中的微生物多样性：第1卷。 在正常和极端环境中的微生物多样性，497-532。 li，J.，Gao，Y.，Dong，H。，＆Sheng，G。P.（2022）。 haloarchaea，从高盐水废水中去除污染物的出色候选者。 生物技术的趋势，40（2），226-239。 Obruča，S.，Dvo树克，P.，Sedláček，P.，Koller，M.，Sedlá树 多羟基烷烃通过卤素和热肥料的合成：朝着微生物生物塑料的可持续产生。 生物技术进步，107906。 Corral，P.，Amoozegar，M。A.和Ventosa，A。 （2019）。 卤素及其生物分子：生物医学中的最新进展和未来应用。 海洋药物，18（1），33。 Anshuman，K。P.（2023）。 卤素及其用于盐水废水处理的生物膜。 当前的生命科学研究，6。Daoud，L。和Ali，M。B.（2020）。卤素微生物：在生物技术和环境中具有重要应用的有趣的极端细胞。在极端粒子的生理和生物技术方面（pp。51-64）。学术出版社。Kumar，V。和Tiwari，S。K.（2019）。 卤素古细菌及其应用之间的卤素多样性。 生态系统可持续性和生物技术应用中的微生物多样性：第1卷。 在正常和极端环境中的微生物多样性，497-532。 li，J.，Gao，Y.，Dong，H。，＆Sheng，G。P.（2022）。 haloarchaea，从高盐水废水中去除污染物的出色候选者。 生物技术的趋势，40（2），226-239。 Obruča，S.，Dvo树克，P.，Sedláček，P.，Koller，M.，Sedlá树 多羟基烷烃通过卤素和热肥料的合成：朝着微生物生物塑料的可持续产生。 生物技术进步，107906。 Corral，P.，Amoozegar，M。A.和Ventosa，A。 （2019）。 卤素及其生物分子：生物医学中的最新进展和未来应用。 海洋药物，18（1），33。 Anshuman，K。P.（2023）。 卤素及其用于盐水废水处理的生物膜。 当前的生命科学研究，6。Kumar，V。和Tiwari，S。K.（2019）。卤素古细菌及其应用之间的卤素多样性。生态系统可持续性和生物技术应用中的微生物多样性：第1卷。在正常和极端环境中的微生物多样性，497-532。li，J.，Gao，Y.，Dong，H。，＆Sheng，G。P.（2022）。haloarchaea，从高盐水废水中去除污染物的出色候选者。生物技术的趋势，40（2），226-239。Obruča，S.，Dvo树克，P.，Sedláček，P.，Koller，M.，Sedlá树 多羟基烷烃通过卤素和热肥料的合成：朝着微生物生物塑料的可持续产生。 生物技术进步，107906。 Corral，P.，Amoozegar，M。A.和Ventosa，A。 （2019）。 卤素及其生物分子：生物医学中的最新进展和未来应用。 海洋药物，18（1），33。 Anshuman，K。P.（2023）。 卤素及其用于盐水废水处理的生物膜。 当前的生命科学研究，6。Obruča，S.，Dvo树克，P.，Sedláček，P.，Koller，M.，Sedlá树多羟基烷烃通过卤素和热肥料的合成：朝着微生物生物塑料的可持续产生。生物技术进步，107906。Corral，P.，Amoozegar，M。A.和Ventosa，A。（2019）。卤素及其生物分子：生物医学中的最新进展和未来应用。海洋药物，18（1），33。Anshuman，K。P.（2023）。卤素及其用于盐水废水处理的生物膜。当前的生命科学研究，6。
人类微生物组中的古细菌和对人类传染病的潜在影响
为了支持改善患者护理，该活动已由Medscape，LLC和新兴的传染病计划和实施。Medscape，LLC得到认可的持续医学教育委员会（ACCME），认证药物教育委员会（ACPE）（ACPE）和美国护士证书中心（ANCC）的认可，为医疗团队提供继续教育。Medscape，LLC指定此基于期刊的CME活动，最多为1.00 AMA PRA类别1 CRECTER™。医师应仅要求其参与活动的程度相称。成功完成此CME活动（包括参与评估部分），使参与者能够在美国内科医学委员会（ABIM）维护认证（MOC）计划中获得高达1.0 MOC的积分。参与者将赚取相当于该活动的CME积分数量的MOC积分。为了授予ABIM MOC信用，向ACCME提交参与者完成信息是CME活动提供商的责任。所有其他完成此活动的临床医生将获得参与证书。参加本期刊CME活动：（1）回顾学习目标和作者披露； （2）研究教育内容； （3）在最低传球分数为75％的情况下进行后测试，并在https://www.medscape.org/ qna/processor/72141上完成评估？show standalone = true＆src = prt_jcme_eid_mscpedu; （4）查看/打印证书。有关CME问题，请参见第1744页。注意：Medscape的政策是避免在认可的活动中使用品牌名称。但是，为了尽可能清楚，在此活动中使用商标名称来区分混合物和不同的测试。这并不是要推广任何特定产品。