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趋磁细菌（MTB）研究中，淡水趋磁球菌难以分离培养，其磁小体功能及生态作用不明。日本研究人员分离培养出淡水趋磁球菌 FCR-1，发现其属新属，具独特磁小体和代谢特性，为相关研究提供新方向。
在神秘的微观世界里，趋磁细菌（MTB）就像一群独特的 “小导航员”，它们能够沿着地球磁场线游动，这种神奇的能力源于其体内特殊的结构 —— 磁小体（由磁铁矿
Fe3O4和 / 或硫复铁矿
Fe3S4组成的纳米颗粒）。趋磁球菌属于 “Ca. Magnetococcia” 类，在淡水环境中较为常见，然而，此前科学家们一直未能成功将其分离培养。这一困境使得淡水趋磁球菌的多样性、生态功能以及磁小体的特性等方面的研究受到极大限制，就像被一层迷雾笼罩，难以看清其真实面貌。为了揭开这层迷雾，来自日本的研究人员开启了一场探索之旅。他们从日本父岛的莲树坝分离出一种新型淡水趋磁球菌 FCR-1，并对其展开深入研究。相关研究成果发表在《Communications Biology》上。
研究人员主要运用了 16S rRNA 基因扩增子测序、透射电子显微镜（TEM）、基因组测序和系统发育分析等关键技术方法。他们从莲树坝采集淡水和沉积物样本，通过一系列实验操作获得趋磁细菌细胞，利用特殊的培养基进行培养和分离，并对 FCR-1 进行多方面的检测分析。
研究结果如下：
- 菌株 FCR-1 的分离与系统发育分析：经过 5 个月的培养，研究人员成功分离出淡水趋磁球菌 FCR-1。通过 16S rRNA 基因序列分析发现，它与 “Ca. Magnetococcia” 类密切相关，且与未培养的趋磁球菌克隆 HCH0515 序列相同，与其他已培养菌株相似度较低1。
- FCR-1 细胞的生长、形态和结构：FCR-1 为微需氧菌，在特定的半固体培养基中生长，最适生长条件为 24 - 28°C、pH7.8，利用乙酸盐作为碳源和能源。它呈球状或卵形，具有双极生鞭毛，能产生未链状排列的磁小体，还含有多聚磷酸盐（Poly P）颗粒和硫颗粒23。
- FCR-1 磁小体的特征：FCR-1 的磁小体由截断六边形棱柱形的Fe3O4晶体构成，其尺寸和形状与其他已培养菌株的磁小体存在差异4。
- 基于全基因组序列的系统发育分析：FCR-1 的基因组序列分析表明，它属于 “Ca. Magnetaquicoccaceae” 科，代表了一个新属 “Ca. Magnetaquiglobus chichijimensis”。其基因组中存在磁小体基因簇（MGC），包含多个与磁小体和趋磁相关的基因56。
在研究结论与讨论部分，研究人员成功分离培养出淡水趋磁球菌 FCR-1，这一成果意义重大。它为深入了解淡水趋磁球菌的多样性和生态功能提供了关键样本，有助于揭示未链状磁小体的功能和进化机制。此外，FCR-1 在铁、硫、磷、镁和钙等元素的生物地球化学循环中可能发挥重要作用，这对于理解自然环境中的元素循环过程具有重要价值。同时，该研究也为后续研究未培养趋磁细菌提供了新的思路和方法，有望推动趋磁细菌领域的进一步发展。
