气候变化是一个最典型的全球尺度的环境问题，二甲基硫（DMS）是海水中非常重要的挥发性硫化物，对全球气候有着重要的调节作用。该文章研究了来自中国东部边缘海即渤海、黄海和冲绳海槽热液区沉积物和多金属硫化物样品中DMSP的含量、微生物多样性和DMSP循环（图1）的遗传潜力。结果表明，单位体积中海洋沉积物中的DMSP浓度远高于表层海水中的DMSP浓度。在所有样品中，合成DMSP的细菌遗传潜力，主要分布于红细菌科（Rhodobacteraceae）的类群中，远高于浮游植物，而在未检测到藻类DMSP合成基因的沉积物中尤其如此。大多数海水和沉积物样品中都存在含有DMSP合成基因dsyB的细菌。因此，我们分析细菌是这些海洋沉积物中最重要的DMSP生产者。DMSP裂解酶DddP（主要分布于假单胞菌和中生根瘤菌中）和DMSP脱甲基酶DmdA（主要分布于红细菌中）以及MddA介导的MeSH甲基化代谢相关的基因在黄渤海沉积物样品中非常丰富。具有裂解DMSP产生DMS的遗传潜力的细菌比具有dmdA的细菌丰富得多，但是dmdA在表层海水中更为丰富。而含有mddA的细菌类群在海洋沉积物中非常丰富，但在海水中却不丰富。相反，在热液沉积物样品中DMSP降解的遗传潜力非常低，dddP是唯一一个被检测到的降解DMSP的基因，并且仅在一个热液样品中发现。但是MeSH（mddA）和DMS氧化（dmoA和ddhA）生产DMS的遗传潜力相对丰富。虽然这种宏基因组学分析不能为DMSP循环提供确凿的证据。但是，该研究的确凸显了细菌在各种沉积环境中对DMSP和相关化合物的合成和分解代谢的潜在重要性。

图1  DMSP及其相关物质循环

该研究成果近期发表在国际微生物学顶尖刊物Frontiers in Microbiology上，2020年期刊影响因子为4.259。

文章链接：http://doi.org/10.3389/fmicb.2020.00157

Song D, Zhang Y, Liu J, Zhong H, Zheng Y, Zhou S, Yu M, Todd JD* and Zhang X-H*, 2020. Metagenomic Insights into the Cycling of Dimethylsulfoniopropionate and Related Molecules in the Eastern China Marginal Seas. Front. Microbiol. 11: 157.