放射菌又稱放線菌，是一類主要呈菌絲狀生長(zhǎng)和以孢子繁殖的陸生性較強(qiáng)大的原核生物。因在固體培養(yǎng)基上呈輻射狀生長(zhǎng)而得名。大多數(shù)有發(fā)達(dá)的分枝菌絲。菌絲纖細(xì)，寬度近于桿狀細(xì)菌，約0.5～1微米。可分為：營(yíng)養(yǎng)菌絲，又稱基內(nèi)菌絲，主要功能是吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有的可產(chǎn)生不同的色素，是菌種鑒定的重要依據(jù)；氣生菌絲，疊生于營(yíng)養(yǎng)菌絲上，又稱二級(jí)菌絲。
簡(jiǎn)介
一類簡(jiǎn)單的膜狀細(xì)菌，包括許多普遍存在的土壤及水生細(xì)菌。由紐約大學(xué)布法羅分校的研究者聯(lián)合當(dāng)?shù)氐囊恍└咧猩餐l(fā)現(xiàn)，被譽(yù)為“進(jìn)化樹的基礎(chǔ)”。
與放線菌區(qū)別
放線菌因菌落呈放現(xiàn)狀而得名，是一個(gè)原核生物類群，主要以孢子繁殖，其次以斷裂生殖。放射菌是一類簡(jiǎn)單的膜狀細(xì)菌，被譽(yù)為“進(jìn)化樹的基礎(chǔ)”。
種群多樣性
隨著人類認(rèn)識(shí)放射菌的能力和手段不斷提高，越來越多的放射菌種類被發(fā)現(xiàn)和描述。迄今有效描述的菌種約達(dá)2000個(gè)，其中鏈霉菌屬的種500多個(gè)，占了很大比例。因此鏈霉菌也被成為常見放射菌，常規(guī)檢出率占放射菌95%，而其他種類放射菌的常規(guī)檢出率僅占5%左右，被成為稀有放線菌。據(jù)統(tǒng)計(jì)，分離到的自然界中的放射菌種類僅為實(shí)際種類的0.1-0.5%。
發(fā)現(xiàn)
自查爾斯·達(dá)爾文出版《物種起源》以來，科學(xué)家就一直在努力尋找所有現(xiàn)生物種的共同祖先，來自古生物學(xué)、生物化學(xué)和基因?qū)W的不同研究分別得出了不同的進(jìn)化樹。來自紐約大學(xué)布法羅分校的研究者聯(lián)合當(dāng)?shù)氐囊恍└咧猩?，共同發(fā)展了一種在巨量引擎已知基因組序列中搜索，并對(duì)比不同生物界中相似蛋白質(zhì)的方法。利用對(duì)比結(jié)果可以定量分析不同物種之間的進(jìn)化親緣度，最終，研究者辨別出放射菌為進(jìn)化樹最基底的成員。
淵源
“基因銀行”信息量巨大，包含了來自6000多個(gè)物種的約60萬種基因組，但是其中的許多基因序列以及它們譯制的蛋白質(zhì)卻并沒有被系統(tǒng)地鑒定出來。許多結(jié)構(gòu)相似、作用相同的蛋白質(zhì)卻被誤鑒定為不同的種類，物理化學(xué)家William Duax說，我們研究的第一個(gè)挑戰(zhàn)就是要選取同類來進(jìn)行對(duì)比。Duax和他的團(tuán)隊(duì)找到了多種方法從“基因銀行”中找出相同種類的蛋白質(zhì)，他們集中精力對(duì)核糖體所含的蛋白質(zhì)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。核糖體蛋白質(zhì)是鑒定最為精確的蛋白質(zhì)，并且由于它位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，不隨個(gè)體繁育而發(fā)生變化，因此，它是研究進(jìn)化來源的良好對(duì)象。相同種類的核糖體蛋白質(zhì)會(huì)旋轉(zhuǎn)為相同的形狀，它們的氨基酸種類決定了它們的3D結(jié)構(gòu)，研究者找出了具有種類標(biāo)志性意義的結(jié)構(gòu)模式，并利用這些結(jié)構(gòu)模式來辨別蛋白質(zhì)，這就有點(diǎn)類似于利用五個(gè)點(diǎn)來辨別五角星的形狀一樣。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上的排列能夠讓研究者較為容易地找出它們相互之間的細(xì)微差別，進(jìn)而辨別它們?cè)谶M(jìn)化樹上的位置。例如，一種核糖體蛋白質(zhì)中一個(gè)氨基酸的不同就能將細(xì)菌與細(xì)胞膜區(qū)分開，后者擁有兩個(gè)氨基酸。
所有的分析結(jié)果都顯示放射菌是普遍的共同祖先，這與之前對(duì)S9和S12蛋白質(zhì)族的研究結(jié)果相同。研究者將繼續(xù)他們的研究，以期獲得更為完整的進(jìn)化樹，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃對(duì)更多的蛋白質(zhì)，以及脫氧核糖核酸和核糖核酸進(jìn)行分析，Duax說，他們的研究將使“基因銀行”變得更有意義。
開發(fā)利用
編輯
放射菌是一類極其重要的微生物資源。放射菌與人類的生產(chǎn)和生活關(guān)系極為密切，廣泛應(yīng)用的抗生素約70%是各種放射菌所產(chǎn)生。一些種類的放射菌還能產(chǎn)生各種酶制劑（蛋白酶、淀粉酶、和纖維素酶等）、維生素（B12）和有機(jī)酸等。弗蘭克菌屬（Frankia）為非豆科木本植物根瘤中有固氮能力的內(nèi)共生細(xì)菌。此外，放射菌還可用于甾體轉(zhuǎn)化、烴類發(fā)酵、石油脫蠟和污水處理等方面。少數(shù)放射菌也會(huì)對(duì)人類構(gòu)成危害，引起人和動(dòng)植物病害。因此，放線菌與人類關(guān)系密切，在醫(yī)藥工業(yè)上有重要意義。
自二十世紀(jì)四十年代從放線菌中發(fā)現(xiàn)了鏈霉素以來，放線菌生物學(xué)的研究開發(fā)就蓬勃展開。迄今發(fā)現(xiàn)的抗生素上萬種，其中有半數(shù)以上都是放線菌產(chǎn)生的。其次，酶也是放線菌開發(fā)篩選的重要對(duì)象，由游動(dòng)放線菌和鏈霉菌屬生產(chǎn)的葡萄糖異構(gòu)酶以及廣泛應(yīng)用。酶抑制劑也是放線菌開發(fā)的一個(gè)重要領(lǐng)域，已經(jīng)開發(fā)出了多種酶抑制劑。放線菌還是除草劑、抗寄生昆蟲劑及其他藥物的重要來源。
參考資料 >
云南大學(xué)放線菌資源研究歷史回顧、發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望.中國(guó)知網(wǎng).2018-10-15