生物反硝化過程是生物地球氮循環(huán)的的重要環(huán)節(jié),，有報道稱Thermus類群是陸地熱泉生境重要的異養(yǎng)反硝化的參與者,。但是對Thermus反硝化基因功能與進化的研究并不深入，且由于Thermus類群易受外源基因干擾,，因此Thermus是否普遍具有反硝化功能存在爭議,。針對Thermus對反硝化基因的研究，將有助于理解Thermus在反硝化過程中的功能角色,，并拓展對熱泉氮循環(huán)的認知,。

中山大學生命科學學院李文均教授團隊揭示不*反硝化功能普遍存在于Thermus類群中，并表明該途徑使它們能夠適應熱液環(huán)境中常見的低氧或缺氧條件,。這項工作擴展了對棲熱菌不*反硝化途徑進化的認知,，證明了棲熱菌是熱液環(huán)境中重要的異養(yǎng)反硝化菌，為熱液環(huán)境氮循環(huán)的研究奠定基礎(chǔ),。

團隊通過比較基因組分析發(fā)現(xiàn),，Thermus類群的基因組大小在2.02 Mbp-2.56 Mbp之間，泛基因組包含6992個基因家族,，其中有1027個核心基因家族（圖1）,；此外，COG功能注釋結(jié)果表明,，Thermus類群具有十分相近的功能類別,。因此，盡管Thermus屬典型物種較多,，分離地點差異較大,，但是整體功能較為保守。

圖1. Thermus類群比較基因組分析結(jié)果

為了探究Thermus類群的反硝化功能基因,，團隊進一步針對Thermus的反硝化基因開展了比較分析,。結(jié)果表明，除了nosZ基因外,，反硝化基因普遍存在于Thermus類群中（圖2）,。此外，該研究針對Thermus的不*反硝化過程的關(guān)鍵基因narG,、nirK,、nirS和norB分別進行進化分析，結(jié)果表明,，narG,、nirS和norB基因與nirK基因存在不同的進化歷史，結(jié)合基因序列位置關(guān)系,，證明Thermus的不*反硝化功能是在Thermales的早期進化獲得的,，并且這些基因在很大程度上屬于垂直遺傳（圖2）,。這也就意味著不*反硝化功能普遍存在于Thermus類群中。

圖2. Thermus類群反硝化基因的獲得事件