传统的DNA-稳定同位素探针（DNA-SIP）技术可识别真实环境中发挥降解作用的功能微生物，但只能获得功能微生物的部分DNA信息，从群落水平上解析其物种组成，难以做到单一功能微生物的分离，无法对功能基因和代谢通路进行研究，限制了这些具有降解功能的微生物在环境污染治理中的应用。在此背景下，锚定并精准分选功能微生物细胞，获取基因组信息，进而揭示其代谢特征、挖掘其原位修复潜力，已成为环境微生物研究的热点和难点。
　　近期，中国科学院广州地球化学研究所副研究员李继兵、研究员罗春玲等将磁性纳米颗粒介导分离技术（MMI）、DNA-SIP和单细胞拉曼分选（RACS）技术联用，发展了MMI-SIP-RACS技术。在研究中，科研人员以石油污染水体中的菲为研究对象，运用MMI技术富集降解功能微生物细胞，借助SIP和RACS技术锁定和分离目标微生物细胞，进而在单细胞水平上探索这些细胞的遗传特征及降解机制。研究显示，MMI-SIP-RACS显著富集了菲降解菌，并实现了代表性功能微生物单细胞的有效分离。SIP扩增子测序、拉曼光谱中单细胞的13C移位及单细胞基因组测序等结果，综合证实新鞘脂菌（Novosphingobium sp.）是参与污水中原位降解菲的功能微生物。研究还重建了Novosphingobium微生物细胞的菲代谢途径，解析了菲双加氧酶（Phn）、萘双加氧酶（Nah）基因等多个新型PAHs降解基因。
　　该研究提出的MMI-SIP-RACS新方法实现了单细胞水平上对PAHs降解微生物的原位富集、识别和分离，并能将特定微生物细胞的功能与基因型直接联系起来，是有效分离真实环境中有机污染物降解微生物细胞的新工具。
　　相关成果发表在Environmental Science & Technology上。研究得到国家自然科学基金、广东省重点领域研发计划、广州地化所“涂光炽优秀青年学者”等资助。
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　　在单细胞水平上研究不可培养功能微生物的新技术