近日，我院刘红亮教授团队的青年教师张蕊在微生物学领域权威期刊《Microbiome》（生物学一区TOP，IF=12.7）发表了题为“Microbial membrane transporters reveal trace metal niche adaptation in distinct water masses of the Southern Ocean”的研究性论文。论文第一作者为张蕊，该研究与法国国家科学研究中心和索邦大学等国际团队合作完成。

微量金属（如铁、锰、镍、铜）是海洋微生物代谢过程中不可或缺的辅酶因子，在海洋碳循环及多种营养元素循环中发挥着关键作用。然而，不同水团中微量金属的分布及其对微生物群落结构与功能的调控机制仍不清楚。细胞膜转运蛋白作为微生物调控金属摄取与外排的重要途径，可直接反映微生物对环境中微量金属的响应策略。本研究以膜转运蛋白为切入点，系统解析南大洋不同水团中微生物对微量金属的生态适应机制。

研究团队以南大洋不同水团为研究对象，结合宏基因组学与宏基因组组装基因组（MAGs）分析，从群落与种群两个层面开展研究，发现铁、锰、镍和铜相关膜转运蛋白的标准化基因丰度在不同水团中呈现出明显的空间和垂直分布模式，且基因丰度的变化与转运蛋白的类型和微量金属密切相关，并且在表层水团和特定水团之间存在显著差异。研究表明，微生物通过调节微量金属摄取与外排，不仅可适应环境，还可能反向影响海水中微量金属的形态与分布，从而参与调控海洋生物地球化学循环。

文章DOI：https://doi.org/10.1186/s40168-025-02293-6