據悉，在美國加利福尼亞的一個後院裡，發現了一些神秘的DNA鏈，它們似乎吸收了周圍環境中許多不同生物的基因。

科學家們將這些元素命名為“博格（Borgs）”，他們的發現不僅可以幫助我們理解微生物的進化，還可以幫助我們理解它們在生態系統中的相互作用，以及它們在更廣泛的環境中所扮演的角色。

根據加州大學伯克利分校的地球微生物學家吉爾·班菲爾德（Jill Banfield）的說法，“博格（Borgs）”可能會涉及一個極其重要的發現。

上圖：“博格（Borgs）分享了全部基因組特徵

吉爾·班菲爾德表示：“自從CRISPR以來，我還沒有對一項發現如此興奮過。我們發現了一些神秘的東西，就像CRISPR一樣，與微生物基因組有關。”

第一個“博格（Borgs）”是在從班菲爾德家的後院挖出的泥漿中發現的。 據報道，吉爾·班菲爾德正在與加州大學伯克利分校的遺傳學家 Basem Al-Shayeb 合作，以確定感染生活在溼地環境中稱為古細菌的缺氧微生物的病毒。

環境 DNA 是識別棲息在生態系統中的生物範圍的極好方法。 但在他們的一勺泥裡，班菲爾德和阿爾沙耶布發現了一些有趣的東西：一種由近一百萬個鹼基對組成的 DNA 結構。 那是相當巨大的。

仔細觀察序列，科學家們發現了更多的特點：超過一半的基因是新的； 它在每條鏈的末端都有映象序列； 它顯示出與自我複製能力一致的結構。

但令人困惑的是，研究人員轉向 DNA 資料庫，想看看他們是否能找到其他與他們的發現相似的東西。 最終，他們鑑定出了 19 個似乎符合這一特徵的序列。

這些 DNA 結構是什麼還不清楚，但它們肯定很吸引人。 它們屬於一類稱為染色體外元件（ECEs）的結構，可以在包含生物體大部分遺傳物質的染色體之外找到。

ECEs 很大，可以自我複製，它們可以在細胞核內或細胞核外找到，例如質粒和病毒DNA。研究人員在論文中寫道：“我們既不能證明它們是古生菌病毒、質粒或小染色體，也不能證明它們不是。”

然而，根據班菲爾德的說法，博格細菌比其他ECE要大得多：是它們宿主微生物大小的三分之一。

測序結果顯示，他們發現的“博格（Borgs）”與一種叫作 Methanoperedens 的古菌屬具有共同的特徵，這種古菌可以氧化甲烷，這表明這些結構可能與那些特定的微生物有關。 事實上，“博格（Borgs）”家族可能會積極參與這一過程。

這樣的結果就非常讓人感興趣了，因為這個過程可以減少大氣中的甲烷量。 由於甲烷是一種強效溫室氣體，瞭解微生物如何進行這一過程，可能會對氣候科學產生影響。

然而，Methanoperedens 不能在實驗室環境中生長（至少現在還不行）。 環境DNA的一個問題是，它可能會被同一環境中的其他遺傳物質汙染。

事實上，“博格（Borgs）”似乎共享了許多來自其他元素和微生物的基因序列。 研究人員將此解釋為 ECE 已經吸收並同化了這些基因和元素。

上圖：細胞卡通畫，說明了由共存的丁香提供給 Methanoperedens 的能力。

但是，這些共享基因有可能是環境汙染的證據。 在 Methanoperedens 可以在實驗室中生長，並與那些汙染影響隔離之前，可能無法明確宣佈這些遺傳結構是一項新發現。

然而，這一發現仍舊是一個有趣的發現。 如果“博格（Borgs）”是真的，它們可能會提高甲烷古生菌氧化甲烷的能力。 這表明可能有未知的過程在起作用，這些 ECE 在調節大氣中起著以前未知的作用。

研究人員最後表示：“博格（Borgs）攜帶大量代謝基因，其中一些會產生具有不同生物物理和生化特性的 Methanoperedens 蛋白的變體。假設，這些基因擴充套件和增強了 Methanoperedens 的能量代謝，博格可能會產生深遠的生物地球化學後果，包括減少甲烷通量，對氣候產生重要和不可預料的影響。”

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