[科普中国]-放射菌

放射菌又称放线菌，是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强大的原核生物。因在固体培养基上呈辐射状生长而得名。大多数有发达的分枝菌丝。菌丝纤细，宽度近于杆状细菌，约0.5～1微米。可分为：营养菌丝，又称基内菌丝，主要功能是吸收营养物质，有的可产生不同的色素，是菌种鉴定的重要依据；气生菌丝，叠生于营养菌丝上，又称二级菌丝。1

简介一类简单的膜状细菌，包括许多普遍存在的土壤及水生细菌。由纽约大学布法罗分校的研究者联合当地的一些高中生共同发现，被誉为“进化树的基础”。

放射菌与放线菌的区别放线菌因菌落呈放现状而得名，是一个原核生物类群，主要以孢子繁殖，其次以断裂生殖。放射菌是一类简单的膜状细菌，被誉为“进化树的基础”。

种群多样性随着人类认识放射菌的能力和手段不断提高，越来越多的放射菌种类被发现和描述。迄今有效描述的菌种约达2000个，其中链霉菌属的种500多个，占了很大比例。因此链霉菌也被成为常见放射菌，常规检出率占放射菌95%，而其他种类放射菌的常规检出率仅占5%左右，被成为稀有放线菌。据统计，分离到的自然界中的放射菌种类仅为实际种类的0.1-0.5%。2

发现自达尔文出版《物种起源》以来，科学家就一直在努力寻找所有现生物种的共同祖先，来自古生物学、生物化学和基因学的不同研究分别得出了不同的进化树。来自纽约大学布法罗分校的研究者联合当地的一些高中生，共同发展了一种在巨量已知基因组序列中搜索，并对比不同生物界中相似蛋白质的方法。利用对比结果可以定量分析不同物种之间的进化亲缘度，最终，研究者辨别出放射菌为进化树最基底的成员。

渊源“基因银行”信息量巨大，包含了来自6000多个物种的约60万种基因组，但是其中的许多基因序列以及它们译制的蛋白质却并没有被系统地鉴定出来。许多结构相似、作用相同的蛋白质却被误鉴定为不同的种类，物理化学家William Duax说，我们研究的第一个挑战就是要选取同类来进行对比。Duax和他的团队找到了多种方法从“基因银行”中找出相同种类的蛋白质，他们集中精力对核糖体所含的蛋白质进行了重点研究。核糖体蛋白质是鉴定最为精确的蛋白质，并且由于它位于细胞质内，不随个体繁育而发生变化，因此，它是研究进化来源的良好对象。相同种类的核糖体蛋白质会旋转为相同的形状，它们的氨基酸种类决定了它们的3D结构，研究者找出了具有种类标志性意义的结构模式，并利用这些结构模式来辨别蛋白质，这就有点类似于利用五个点来辨别五角星的形状一样。蛋白质结构上的排列能够让研究者较为容易地找出它们相互之间的细微差别，进而辨别它们在进化树上的位置。例如，一种核糖体蛋白质中一个氨基酸的不同就能将细菌与细胞膜区分开，后者拥有两个氨基酸。

所有的分析结果都显示放射菌是普遍的共同祖先，这与之前对S9和S12蛋白质族的研究结果相同。研究者将继续他们的研究，以期获得更为完整的进化树，研究团队计划对更多的蛋白质，以及DNA和RNA进行分析，Duax说，他们的研究将使“基因银行”变得更有意义。

开发利用编辑

放射菌是一类极其重要的微生物资源。放射菌与人类的生产和生活关系极为密切，广泛应用的抗生素约70%是各种放射菌所产生。一些种类的放射菌还能产生各种酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、和纤维素酶等）、维生素（B12）和有机酸等。弗兰克菌属（Frankia）为非豆科木本植物根瘤中有固氮能力的内共生菌。此外，放射菌还可用于甾体转化、烃类发酵、石油脱蜡和污水处理等方面。少数放射菌也会对人类构成危害，引起人和动植物病害。因此，放线菌与人类关系密切，在医药工业上有重要意义。

自二十世纪四十年代从放线菌中发现了链霉素以来，放线菌生物学的研究开发就蓬勃展开。迄今发现的抗生素上万种，其中有半数以上都是放线菌产生的。其次，酶也是放线菌开发筛选的重要对象，由游动放线菌和链霉菌生产的葡萄糖异构酶以及广泛应用。酶抑制剂也是放线菌开发的一个重要领域，已经开发出了多种酶抑制剂。放线菌还是除草剂、抗寄生虫剂及其他药物的重要来源。2

本词条内容贡献者为:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大学