近日，农业农村部沼气科学研究所厌氧微生物创新团队联合荷兰瓦赫宁根大学等多家单位，发现并分离培养了一株非广古菌门的新型产甲烷古菌。相关研究成果发表在《自然（Nature）》。

产甲烷古菌在地球生命起源进化、全球气候变化和碳素循环中起着重要作用。传统观点认为产甲烷古菌隶属古菌域广古菌门。近年来通过高通量测序的宏基因组学研究，提出自然界中广泛分布着非广古菌门的产甲烷古菌, 并推测这些新型产甲烷古菌还具有发酵生长、硫氧化等非甲烷代谢潜能。但迄今为止，这些古菌处于“暗物质”状态，一直没有纯培养物，无法进一步研究它们的碳代谢功能。

该研究历时7年，利用自主研发的鸡尾酒分离法，首次分离获得佛斯特拉门古菌纯培养物（Methanosuratincola petrocarbonis LWZ-6）。通过碳13同位素标记、模拟培养、膜脂分析等方法，证实了该古菌具有氢依赖代谢甲基类物质产甲烷的生理功能，但不具有发酵生长能力。该研究发现的新型产甲烷古菌，将为研究全球碳循环机理和低碳技术研发提供新型生物资源基础，是我国在厌氧古菌资源领域的一个重大发现和突破。

该研究工作与国内外多家研究团队共同完成，其中农业农村部沼气科学研究所承磊研究员与荷兰瓦赫宁根大学Diana Z. Sousa教授为共同通讯作者。中国科学院微生物研究所东秀珠研究员在分离纯化过程中给予指导和帮助，南方科技大学郑峰峰博士和张传伦教授指导并完成了膜脂分析工作，天津大学张坚超博士完成了纳米离子探针分析。得益于国内外多位专家的共同努力，本篇文章才能得以顺利发表。

与此同时，蒙大拿州立大学（Montana State University）的Roland Hatzenpichler团队在与我们背靠背投递的研究论文（文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07631-6），也获得了Verstraetearchaeota（佛斯特拉门）的Candidatus Methanosuratincola verstraetei 的富集培养物，透过冷冻电子断层扫描揭示其具有古菌鞭毛和化学受体阵列的球菌，并且能够形成连接两到三个细胞的细胞间桥等细胞交流现象。同时，Roland Hatzenpichler团队同步发表的另一篇Korarchaeia(初古菌纲)培养物，通过生理实验也证实了依赖氢还原甲基化合物产甲烷的功能，但不具有硫代谢的潜能(https://www.nature.com/articles/s41586-024-07829-8)。这一系列进展也推动了厌氧古菌资源与生理生态功能研究。（通讯员 王颢毅）