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歷史

古菌知識圖譜

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新域的誕生

  古菌最早是在一些極端環(huán)境，如火山溫泉中發(fā)現(xiàn)的。圖為黃石國家公園的大棱鏡溫泉。

在20世紀(jì)的大部分時間里，原核生物因其生化、形態(tài)和代謝上的一致性被視為分類上的單組生物。在這一時期，微生物學(xué)家試圖根據(jù)其形狀、細胞壁結(jié)構(gòu)以及所消耗的物質(zhì)來對微生物進行分類 。然而，在1965年有一種新方法被提出 ，即使用生物體的基因序列來搞清這些生物是如何相關(guān)聯(lián)的。這種方法稱為系統(tǒng)發(fā)育，是今天生物分類所使用的主要方法。

  古菌給一些溫泉（例如牽牛花溫泉）染了色。

“古細菌”這個概念第一次出現(xiàn)是在1977年，由卡爾·烏斯和喬治·福克斯提出的，原因是它們在16S 核糖體RNA的系統(tǒng)發(fā)生樹上和其它原核生物的區(qū)別 。這兩組原核生物起初被定為古細菌和真細菌兩個界或亞界（當(dāng)時烏斯與?？怂垢鼉A向于用“總界”一詞）。后來烏斯認為它們是兩支根本不同的生物，于是在1990年重新命名其為古菌和細菌 ，并將這兩支和真核生物劃為域這一新建立的分類階元，一起構(gòu)成了生物的三域系統(tǒng)。

起初只有一些 產(chǎn)甲烷菌 （ 英語 ： methanogen ） 屬于這個新域，這些古菌以一些極端環(huán)境為棲息地，比如溫泉和鹽湖。到20世紀(jì)末，微生物學(xué)家意識到古菌是一個龐大而多元化的群體，不只局限于極端環(huán)境，而是廣泛存在于自然界中，如土壤和海洋里 。由于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）被大量用于探測采樣土壤或水中的原核生物的核酸，古菌的重要性和獨特性得到新的重視。PCR方法可以不經(jīng) 細菌培養(yǎng) （ 英語 ： microbiological culture ） 而直接探測和鑒別微生物。

現(xiàn)行分類

 ARMAN （ 英語 ： archaeal Richmond Mine Acidophilic Nanoorganisms ） ：2006年在西班牙力拓河的 礦渣酸性廢水 （ 英語 ： acid mine drainage ） 中發(fā)現(xiàn)的古菌新類群

古菌和原核生物的分類一般是一個快速發(fā)展并充滿爭議的領(lǐng)域?，F(xiàn)行的分類體系旨在將古菌組織成具有共同結(jié)構(gòu)特征和共同祖先的生物群 。這些分類很大程度上依賴于使用核糖體RNA基因序列來揭示生物之間的關(guān)系（分子系統(tǒng)發(fā)生學(xué)） 。目前大部分可純化培養(yǎng)的并研究清楚的古菌都可以劃為兩個主要的門：泉古菌門和廣古菌門。其它的門類還在初步創(chuàng)立階段，比如2002年由Karl Stetter發(fā)現(xiàn)的奇特的物種 騎行納古菌 （ 英語 ： Nanoarchaeum equitans ） 而建立的納古菌門 。還有1994年Barns等建議建立的一個新門初古菌門包括一小群不尋常的嗜熱品種，但這個門與泉古菌門演化關(guān)系密切 。其它最近探別出來的古菌與已知古菌門類關(guān)系較遠，如2006年發(fā)現(xiàn)的環(huán)境樣品 ARMAN （ 英語 ： Archaeal Richmond Mine Acidophilic Nanoorganisms ） 。 ARMAN （ 英語 ： Archaeal Richmond Mine Acidophilic Nanoorganisms ） 是已知的生命體中最小的生命體。

一個超門（superphylum）分類-TACK，已經(jīng)被提出，包括 奇古菌門 （ 英語 ： Thaumarchaeota ） ， 曙古菌門 （ 英語 ： Aigarchaeota ） ，泉古菌門和初古菌門 。這個超門可能與真核生物的起源有關(guān)。最近，分類Asgard超門名稱被命名，并被提議與真核生物的起源和一個TACK姊妹組織更緊密相關(guān) 。

細菌、古菌和真核生物的比較

在細胞結(jié)構(gòu)和代謝上，古菌在很多方面接近其它原核生物。然而在基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯這兩個分子生物學(xué)的中心過程上，它們并不明顯表現(xiàn)出細菌的特征，反而非常接近真核生物。比如，古菌的轉(zhuǎn)譯使用真核生物的啟動和延伸因子，且轉(zhuǎn)譯過程需要真核生物中的TATA框結(jié)合蛋白和TFIIB。許多這些特征也被討論如下。

古菌還具有一些其它特征。與大多數(shù)細菌不同，它們只有一層細胞膜而缺少肽聚糖細胞壁。而且，絕大多數(shù)細菌和真核生物的細胞膜中的脂類主要由甘油酯組成，而古菌的膜脂由甘油醚構(gòu)成。這些區(qū)別也許是對超高溫環(huán)境的適應(yīng)。古菌鞭毛的成分和形成過程也與細菌不同。

  基於rRNA序列的系統(tǒng)發(fā)生樹，顯示了可明顯區(qū)別的三支：細菌、古菌和真核生物

古菌和真核生物的關(guān)系仍然是個重要問題。除掉上面所提到的相似性，很多其他遺傳樹也將二者并在一起。在一些樹中真核生物離廣古菌比離泉古菌更近，但生物膜化學(xué)的結(jié)論相反。然而，在一些細菌，（如棲熱袍菌）中發(fā)現(xiàn)了和古菌類似的基因，使這些關(guān)系變得復(fù)雜起來。一些人認為真核生物起源于一個古菌和細菌的融合，二者分別成為細胞核和細胞質(zhì)。這解釋了很多基因上的相似性，但在解釋細胞結(jié)構(gòu)上存在困難。

形態(tài)

  原核細胞的大小，相對于其他細胞和生物分子（對數(shù)刻度）

單個古菌細胞直徑在0.1到15微米之間，有一些種類形成細胞團簇或者纖維，長度可達200微米。它們可有各種形狀，一般是球形、桿形、螺旋形、葉狀或方形。這些不尋常的形狀可能是由它們的細胞壁和原核生物細胞骨架兩者維持的。其他生物的細胞骨架成分蛋白在古菌內(nèi)存在， 長絲在其細胞內(nèi)形成， 但與其他生物體不同的是，這些細胞結(jié)構(gòu)被理解的很少。

細胞結(jié)構(gòu)、組成和運行

古菌和細菌的細胞結(jié)構(gòu)大體類似。古菌和細菌一樣沒有內(nèi)膜系統(tǒng)和細胞器 。古菌也和細菌一樣在細胞膜之外還有一層細胞壁，它們同樣也具有一個或多個鞭毛結(jié)構(gòu) 。

膜

古菌膜由從那些在其它生命形式的強烈不同的分子組成，顯示出古菌與細菌和真核生物關(guān)系都比較遙遠。

細胞壁和鞭毛

大多數(shù)古菌（但不是Thermoplasma屬和Ferroplasma屬）具有一個細胞壁。 在大多數(shù)古細菌的壁由表面層蛋白質(zhì)組成，形成一個S層。一個S層是蛋白質(zhì)分子的剛性陣列覆蓋了細胞的外側(cè)（如同鎖子甲）。 該層提供化學(xué)和物理保護，并能防止大分子接觸細胞膜。 與細菌不同，古菌的細胞壁缺少肽聚糖。

古菌鞭毛操作類似細菌鞭毛，它們的長梗是由在座部的旋轉(zhuǎn)馬達驅(qū)動。然而，古菌鞭毛在組成和發(fā)育上有著明顯的不同。 這兩種類型的鞭毛是從不同的祖先進化而來的。細菌鞭毛與III型分泌系統(tǒng)共享一個共同的祖先， 但是，古菌鞭毛似乎已經(jīng)從細菌IV型菌的性菌毛進化而來。 對比，細菌鞭毛是空心的，并且是由其子單元從中心孔向上移動到鞭毛的末端裝配，但是，古菌鞭毛是由在基座中添加子單元合成。

遺傳學(xué)

古菌通常擁有單個環(huán)狀的染色體 ，其大小差異懸殊。目前已知最大的是 Methanosarcina acetivorans （ 英語 ： Methanosarcina acetivorans ） 的基因組，達5,751,492個堿基對 ，而除 里奇蒙德礦井嗜酸納米古生物 （ 英語 ： Archaeal Richmond Mine Acidophilic Nanoorganisms ） （ARMAN）外最小的 騎行納古菌 （ 英語 ： Nanoarchaeum equitans ） 只有490,885個堿基對，不到前者的十分之一，據(jù)估只能編碼537種蛋白質(zhì) 。一些小型的獨立DNA片段質(zhì)粒也存在于古菌中，可能通過細胞之間的直接接觸傳遞，其過程可能與細菌之間的接合類似 。

  DNA病毒STSV1感染的 硫化葉菌 （ 英語 ： Sulfolobus ） ，圖片下方尺標(biāo)為1微米

古菌可被雙鏈DNA病毒感染，這些雙鏈DNA病毒形態(tài)各異，包括瓶狀、桿狀、雨滴狀等 。這些病毒在一些嗜熱菌中研究得最為詳致，特別是 硫化葉菌目 （ 英語 ： Sulfolobales ） 和 熱變形菌目 （ 英語 ： Thermoproteales ） 的古菌中 。最近發(fā)現(xiàn)了兩類可感染古菌的單鏈DNA病毒：一種是典型的 嗜鹽菌多形病毒 （ 英語 ： Pleolipoviridae ） ，這病毒感染嗜鹽菌 另外一種嗜熱的 圈形病毒 （ 英語 ： Spiraviridae ） 感染嗜超熱菌（這些古菌生長在90到95°C的溫度下） 其中后者有已知最大的單鏈DNA基因組。古菌可以利用針對病毒基因的RNA干擾和DNA重復(fù)影響病毒在寄主內(nèi)的繁殖。

古菌在在基因上與細菌真核生物有許多不同，大約有15%古菌基因是古菌中獨有的。這些古菌獨有蛋白質(zhì)的功能大部分還未知 ，其余已知功能的獨有蛋白質(zhì)大部分屬于廣古菌門中的產(chǎn)甲烷菌。古菌、細菌、真核生物共有的蛋白質(zhì)都涉及細胞的核心功能，如轉(zhuǎn)錄、翻譯和核苷酸代謝 。古菌基因組別的特點還有基因的組織常與功能相關(guān)（如催化相同代謝途徑的酶會組成一個獨有的操縱子）, 以及不同的tRNA基因之間差異很大，其氨酰-tRNA合成酶之間也是如此 。

較之細菌的轉(zhuǎn)錄與翻譯，古菌中的這些過程更接近于真核生物，特別是古菌中的RNA聚合酶與核糖體，可以說非常接近于真核生物中的對應(yīng)物 。盡管古菌中只有一種RNA聚合酶，但其結(jié)構(gòu)與功能與真核生物中最主要的RNA聚合酶Ⅱ非常相似，且其結(jié)合到基因啟動子上所需的蛋白質(zhì)組件（通用轉(zhuǎn)錄因子）也非常相似 。但是，其它的古菌轉(zhuǎn)錄因子卻與細菌中的相似 ，轉(zhuǎn)錄后修飾也比真核生物中的簡單（大部分古菌基因缺少內(nèi)含子，其內(nèi)含子主要集中在tRNA和rRNA基因中 ，少數(shù)出現(xiàn)在編碼蛋白質(zhì)的基因中 ）。

目前已有一百五十余個古菌基因組已經(jīng)完成了測序，另外許多測序工作正在進行中。

基因的轉(zhuǎn)移與交換

沃氏富鹽菌 一種極端嗜鹽古菌，可在兩個細胞的細胞質(zhì)之間形成橋梁，可能用于DNA的任意方向的轉(zhuǎn)移 。

當(dāng)嗜熱的古菌 硫化葉菌 （ 英語 ： Sulfolobus solfataricus ） 和 嗜酸熱硫化葉菌 （ 英語 ： Sulfolobus acidocaldarius ） 在DNA突變源，例如紫外線、博來霉素和絲裂霉素的暴露下，不同種類的古菌會出現(xiàn)不同的變化。硫化葉菌的基因變化不會因為其他物理突變源，如酸堿值和溫度， 這說明了古菌的進化是來自于DNA的損傷， 這也說明了紫外線導(dǎo)致的細胞進化促使染色體在硫化葉菌之間交換。重組的幾率級別比沒有經(jīng)過紫外線照射的古菌多出三級。 這使科學(xué)家猜測可能硫化葉菌為了維修它們自己損壞的DNA而與有類似基因的硫化葉菌交換質(zhì)粒。這反應(yīng)可能是原始的性交流，這與被經(jīng)常研究的細菌固定的DNA交換以維修受損DNA類似。

繁殖

更多資料：無性繁殖

古菌利用二分裂、分裂和出芽進行無性繁殖；古菌不會進行減數(shù)分裂，所以擁有同樣的基因的一個種的古菌可能擁有不同的形態(tài) 。古菌的細胞分裂被它們的細胞周期所控制；在細胞的染色體復(fù)制并分離后，細胞開始一分為二 。雖說目前古菌中只有硫化葉菌的復(fù)制周期被闡明，但是這樣的細胞周期大體上類似于在細菌和真核生物的周期。和真核生物一樣，古菌的染色體也可以在多個位點（復(fù)制起點）開始用DNA聚合酶復(fù)制 。然而古菌用于控制細胞分裂的蛋白（例如FtsZ，制造逐漸縮小的“Z環(huán)”以幫助細胞質(zhì)分裂）和分離兩個子細胞的隔膜部分，這些與細菌的二分裂相似 。

但與細菌、真核生物不同，目前未發(fā)現(xiàn)有古菌進行孢子生殖 。一些 嗜鹵鹽菌 （ 英語 ： Haloarchaea ） 的種類可以進行 表型轉(zhuǎn)換 （ 英語 ： Phenotypic switching ） 并生長成為不同的形態(tài)。這些形態(tài)包括擁有可以防止 滲透壓休克 （ 英語 ： Osmotic shock ） 出現(xiàn)的厚細胞壁，這使嗜鹵鹽菌可以在鹽度低的水中存活。這些古菌特征不是生殖結(jié)構(gòu)，但是它們可以幫助古菌在新的環(huán)境下生存 。

生態(tài)學(xué)

生活環(huán)境

古菌可以在各種各樣的棲息地現(xiàn)并且是全球生態(tài)重要的一部分 ，古菌占有地球上20%的生物量。 很多古菌是生存在 極端環(huán)境 （ 英語 ： extreme environment ） 中的，包括最早發(fā)現(xiàn)的古菌也是嗜極生物。 一些生存在極高的溫度（經(jīng)常100 °C以上）下，比如間歇泉、石油井或者海底深海熱泉中。還有的生存在很冷的環(huán)境或者高鹽、強酸或強堿性的水中。然而也有些古菌是嗜中性的，能夠在沼澤、廢水、海洋和土壤中被發(fā)現(xiàn)。 很多產(chǎn)甲烷的古菌生存在動物的消化道中，如反芻動物、白蟻或者人類。古菌通常對其它生物無害，且未知有致病古菌。

  海洋中浮游生物（淺綠色）的圖，古菌是海洋浮游生物中重要的一部分

極端環(huán)境下的古菌主要可以分為四種生理群： 嗜鹽生物 （ 英語 ： halophile ） 、嗜熱生物、 嗜堿生物 （ 英語 ： alkaliphile ） 及 嗜酸生物 （ 英語 ： Acidophile (organisms) ） 。這些不是具體的分類，這些分類也不是互斥的，因此有些古菌有時屬于其中的幾類中，不過這仍然可以做為分類的起點。

嗜鹽類的古菌，生活在高含鹽量的環(huán)境中，例如鹽湖，鹽度比嗜鹽細菌可以生活的20-25%要高 。嗜熱古菌適合生長在超過45 °C（113 °F）的溫度，例如熱泉中，超嗜熱古菌在溫度超過80 °C（176 °F）時生長的最好 。古菌Methanopyrus kandleri的116菌種甚至122 °C（252 °F）繁殖，是生物中最高的記錄 。

有些古菌可以生長在極酸性或極堿性的環(huán)境中 ，例如嗜酸古菌中的Picrophilus torridus可以生長在pH值為0的環(huán)境下，相當(dāng)于1.2M硫酸 。

古菌可以抵抗極端環(huán)境的能力也讓科學(xué)家推測外星生命具有的可能的特質(zhì) ，有些極端的環(huán)境和火星的環(huán)境有些相近。 ，因此推測這些古菌有可能在隕石上，在各行星之間移動 。

近來許多研究發(fā)現(xiàn)古菌不只可在高溫及中溫的環(huán)境下生存，也可以在極低溫的環(huán)境下生存，例如在極地的海洋中就有許多的古菌 ，不過數(shù)量更多的是在海洋非極端環(huán)境中的古菌，是浮游生物中的微微型浮游生物 。雖然這種古菌數(shù)量很多（占純生物生物量的40%），但其中幾乎都無法在實驗室隔離的進行 純培養(yǎng) （ 英語 ： pure culture ） 。因此古菌在海洋生態(tài)中的角色是基礎(chǔ)的，古菌對整體生物地球化學(xué)循環(huán)的影響大部分都還不清楚。 有些海洋的泉古菌可以產(chǎn)生硝化作用，因此推測對海洋的氮循環(huán)應(yīng)該有影響 ，不過這些泉古菌也會使用其他的能量來源 。在海床上的沉積物中可以找到大量的古菌，這也是在海底深度超過一米的區(qū)域中，在數(shù)量上占大多數(shù)的生物體 。

在地球的化學(xué)循環(huán)中的作用

更多資料：生物地質(zhì)化學(xué)循環(huán)

古菌參與了地球上碳、氮、硫的循環(huán)。雖說這些細胞活動對生態(tài)系統(tǒng)來說是十分重要的，但是古菌也可能制造與人為變化類似的環(huán)境影響，甚至可能造成環(huán)境污染。

古菌也可以進行大部分氮循環(huán)中的化學(xué)反應(yīng)。有一些古菌可以從一個生態(tài)系統(tǒng)中移除有機氮，這些化學(xué)反應(yīng)包括一些硝酸鹽代謝和反硝化反應(yīng)；其它古菌可以把氮氣加入生態(tài)形成有機氮，這些反應(yīng)包括氮吸收和固氮作用。 最近，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)古菌也參與氨的氧化。這些反應(yīng)在海洋里是特別重要的。 一些古菌也參與土壤里面的氨氧化。這些古菌會制造硝酸鹽，而其它微生物則進一步氧化硝酸鹽。最后，植物和其它生物會吸收并利用氧化的硝酸鹽。

在硫循環(huán)中，利用硫化物氧化代謝的古菌可以把硫從巖石中釋放出來，并提供給其它生物。但是這些古菌，例如硫化葉菌，會利用硫代謝并最終產(chǎn)出硫酸，所以這種古菌在廢棄的礦場中的生長會導(dǎo)致 礦渣酸性廢水 （ 英語 ： acid mine drainage ） 的出現(xiàn)以及其它環(huán)境污染。

在碳循環(huán)中，制造甲烷的古菌可以移除多余的氫并且在有機化合物的缺氧分解中扮演著分解者的角色。這些古菌可以在沉積物和沼澤等缺氧環(huán)境中生活，它們也可以被用于污水處理

產(chǎn)甲烷菌是大氣甲烷的主要來源，它們每年釋放的甲烷占了世界上大部分的甲烷排放。 產(chǎn)甲烷菌排放的甲烷加速了全球的溫室氣體排放和全球變暖。

全球甲烷數(shù)值于前工業(yè)化時期的722PPB（10億噸大氣內(nèi)有722噸甲烷）增加到2011年的1800PPB，這期間甲烷數(shù)值上升到了之前的2.5倍，2011年是在80萬年內(nèi)全球甲烷數(shù)值最高的一年。 甲烷的全球變暖潛能值是29，這說明了甲烷可以在100年內(nèi)吸收比二氧化碳多29倍的熱量。

與其它生物的關(guān)系

更多資料：種間關(guān)系

  制造甲烷的古菌與白蟻擁有互利共生關(guān)系

古菌與其它生物之間的關(guān)系主要都是互利共生或者偏利共生。至今還沒有發(fā)現(xiàn)古菌是任何其它生物的病原體或寄生蟲。 雖說至今沒有發(fā)現(xiàn)并確定古菌病原體，但是研究證明一些產(chǎn)甲烷菌的種類可能與牙周疾病有關(guān)。 另外，一種 騎行納古菌 （ 英語 ： Nanoarchaeum equitans ） 可能是泉古菌 Ignicoccus hospitalis 寄生蟲，古菌必須在寄主里面生活并繁殖， 但是對寄主沒有任何好處。 相反的， 里奇蒙德礦井嗜酸納米古生物 （ 英語 ： Archaeal Richmond Mine Acidophilic Nanoorganisms ） （ARMAN）只是與酸性礦井內(nèi)生物薄膜的其它古菌偶爾接觸。 這種關(guān)系的性質(zhì)至今仍然是未知的。但是科學(xué)家知道 Nanarchaeaum 和 Ignicoccus 之間的關(guān)系與微小的ARMAN古菌不同，ARMAN古菌一般與 嗜酸熱菌 （ 英語 ： Thermoplasmatales ） 細胞不會相互影響。

互利共生

所有反芻動物和白蟻的消化道中有其中一種在 產(chǎn)甲烷菌 （ 英語 ： methanogen ） 和原生動物之間的互利共生，它們幫助寄主消化纖維素。 在這缺氧的環(huán)境中，原生動物利用纖維素獲得能量并同時釋放產(chǎn)物氫氣。大量的氫氣會影響原生動物獲得能量的效率。當(dāng)產(chǎn)甲烷菌把氫氣經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)變成甲烷后，原生動物會因為能獲得更多能量而獲益。

一些古菌生活在厭氧原生動物里面并利用寄主 造氫體 （ 英語 ： hydrogenosome ） 制造的氫氣，這些原生動物包括纖毛蟲 Plagiopyla frontata 。 古菌也與更大的生物有共生關(guān)系。例如海里的古菌 Cenarchaeum symbiosum 生活在海綿 Axinella mexicana 的里并與海綿擁有共生關(guān)系。

片利共生

古菌也可以是片利共生中的獲益者，同時寄主既沒有獲益也沒有受害。例如 史密斯甲烷菌 （ 英語 ： Methanobrevibacter smithii ） 就是在的人體正常腸道菌群中最常見的古菌，這種古菌占了腸道中原核生物的十分之一 。在白蟻和人體內(nèi)，這些產(chǎn)甲烷菌甚至可能是有益的，這些古菌會與其它菌群互相影響并協(xié)助消化 。古菌的菌落也與不少其它生物表面或附近生活，例如在珊瑚的表面 和環(huán)繞植物根冠的根際。

在技術(shù)與工業(yè)中的作用

更多資料：生物技術(shù)

一些耐熱或耐酸堿的嗜極古菌可以作為一些在極端環(huán)境下活躍的酶的來源。 這些來自古菌的酶擁有很多用途。其中耐高溫的DNA聚合酶，例如從 焦酚火球菌 （ 英語 ： Pyrococcus furiosus ） 中提取的 火球菌DNA聚合酶 （ 英語 ： Pfu DNA polymerase ） 可以在需要進行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)時簡單并快速地復(fù)制DNA，這徹底改變了對分子生物學(xué)地研究。在工業(yè)中，來自其它 焦酚菌 （ 英語 ： Pyrococcus ） 的淀粉酶、 半乳糖苷酶 （ 英語 ： galactosidases ） 和 普魯蘭酶 （ 英語 ： pullulanase ） 可以在高達100 °C（212 °F）的環(huán)境下仍然活躍，這使食品加工可以在高溫下進行，這些酶可以被用來加工低乳糖牛奶和乳清。 嗜熱古菌生產(chǎn)的酶可以在有機溶劑內(nèi)仍然保持穩(wěn)定，這些酶可以在保持環(huán)保的前提下用來合成有機化合物。 這種穩(wěn)定性使它們更容易在結(jié)構(gòu)生物學(xué)中研究。這就是為什么與細菌和真核生物對應(yīng)的嗜極古菌生產(chǎn)的酶經(jīng)常被用于分子結(jié)構(gòu)的研究。

相較于酵素領(lǐng)域的應(yīng)用，古菌本身在生物科技上的應(yīng)用就比較少了。產(chǎn)甲烷的古菌是進行厭氧消化，產(chǎn)生生物氣體的微生物群體的一部分，是污水處理中重要的一環(huán) 。在礦石處理中，嗜酸古菌可以用來從礦物中萃取包括金、鈷及銅等金屬 。

古菌也是一些潛在有效抗細菌藥的來源，已經(jīng)分析了其中幾種的古菌素，一般認為有幾百種，特別是由 嗜鹽細菌 （ 英語 ： Haloarchaea ） 及 硫化葉菌 （ 英語 ： Sulfolobus ） 所產(chǎn)生的。這些古菌素的結(jié)構(gòu)和從細菌產(chǎn)生的抗細菌藥不同，所以可能有新的作用方式。此外它們可以創(chuàng)建新的 選擇標(biāo)記 （ 英語 ： selectable marker ） ，可以用在古菌分子生物學(xué)中 。

新分類

“Miscellaneous Crenarchaeota Group” (MCG)古菌是迄今為止發(fā)現(xiàn)分布最為廣泛的一類未培養(yǎng)古菌，不僅分布廣泛，而且數(shù)量龐大，被認為是海底深部生物圈中最豐富，并且最活躍的類群之一，很可能在全球物質(zhì)和能量循環(huán)過程中發(fā)揮了重要的作用。然而到目前為止，尚未獲得此類古菌的純培養(yǎng)，其生理和功能特征以及在環(huán)境中發(fā)揮的作用都不得而知，并且其分類地位也不明確，暫時歸類于泉古菌門。研究者們發(fā)現(xiàn)MCG古菌在深部生物圈沉積物中廣泛并大量存在，代表了一類自然界較古老的古菌，在系統(tǒng)發(fā)育上處于一個深的分支，顯著不同于目前分類已確定的所有古菌門類，包括新近確立的奇古菌門和曙古菌門。因此，提議將MCG古菌歸類于一個全新的門類，命名為深古菌門（Bathyarchaeota）。是古菌和生命起源和演化研究的重要進展之一，也將為本領(lǐng)域的科學(xué)研究起到積極推動作用。

參見

古菌分類表

已測序古菌基因組列表

古菌屬列表

參考文獻

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