湖南桃源农田生态系统国家野外科学观测研究站

　　东秀珠，博士，中国科学院微生物研究所研究员，博士生导师。2000年获得国家杰出青年基金，2004年入选中国科学院“百人计划”。2011-2018年任微生物所副所长；2008-2017年任微生物资源前期开发国家重点实验室主任；2011-2021年任中国微生物学会秘书长。目前担任《微生物学报》和《微生物学通报》副主编、ISME J、Frontiers: terrestrial microbiology和Biology编委。长期从事厌氧古菌和细菌的生理学与环境适应机制研究。报道了首个古菌的群感效应系统与调控的生理过程、及其在提高有机物厌氧降解效率中的作用；发现首个古菌转录终止因子及真核样的转录终止机制,发现古菌核糖体蛋白翻译的转录后调控机制，报道了首个古菌冷休克蛋白及其RNA伴侣功能；报道了首个古菌全局转录终止因子- aCPSF1及其真核样、但简单的转录终止机制；发现链球菌新的抗氧胁迫途径、揭示了水孔蛋白促进H2O2和O2的跨膜转运及其介导的致病性；发现产玉米黄质的冰川黄杆菌具有利用光能生长的特征。在Nucleic Acids Res, ISME J, eLife, mBio, mSystem, Microbiol Spectrum, PLoS Genetics, Mol Microbiol, Environ Microbiol, J Bio Chem, J Bacteriol, Appl Environ Microbiol, Appl Microbiol Biotech等刊物发表SCI论文100多篇；并主编专著4本。

　　报告摘要：

　　甲烷是第二大温室气体，也是一种可再生能源。甲烷古菌是唯一能够大量产生甲烷的生物，它们在严格厌氧条件下，利用一碳和二碳化合物生长并产生甲烷。传统的甲烷产生途径主要包括氢还原二氧化碳、乙酸裂解产生甲烷以及甲氧基芳香化合物和长链烷烃产生甲烷。我们最近的研究发现稻田中的甲烷马赛球菌和细菌可以将二甲基砷脱甲基产生甲烷，并减缓水稻直穗病的发展。若尔盖低温湿地是青藏高原甲烷排放中心，我们发现甲醇产甲烷是低温下若尔盖湿地活跃的甲烷排放途径。基于分离获得的嗜冷和耐冷产甲烷古菌，以及Fe3+驱动厌氧甲烷氧化的低温新种Ca. Methanoperedens psychrophilus的富集物，我们解析了其甲烷代谢途径和可能的嗜冷机制。研究结果表明，mRNA加工和转录后调控是甲醇产甲烷低温下活跃的主要调控机制，这也修正了原先关于原核生物mRNA不加工的认知。此外，我们还发现了首个古菌冷休克蛋白TRAM及在古菌冷适应中的作用。最近，我们报道了首个古菌的转录终止因子--核酸酶aCPSF1，及其切割mRNA 3’端终止转录的机制；并意外发现内部转录终止控制操纵子编码的蛋白复合体化学计量比。上述发现说明，尽管甲烷古菌的代谢方式简单，但它们具有灵活的转录后调控机制。因此，我们构建了甲烷古菌的CRISPR基因编辑系统和基因元件库，为古菌合成生物学研究和应用奠定了基础。