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有机卤素如全氯乙烯和三氯乙烯是由于其作为干洗和脱脂剂的工业用途以及它们广泛释放到环境中而成为显着的地下水污染物。像氯甲烷这样的挥发性有机卤素会在释放到大气中时通过引起臭氧消耗而强烈影响大气化学，从而影响地球的气候。长期以来，人们认为这些化合物仅由人类活动产生和释放。然而，近年来，已经鉴定了超过5,000种天然存在的有机卤素化合物，并且有证据表明，土壤中卤素(例如氯，溴)的循环主要由微生物过程驱动。
由图宾根大学应用地球科学中心的Andreas Kappler教授和现在隶属于明尼苏达大学的Sebastian Behrens教授领导的国际研究团队更详细地研究了这一点。他们筛选了德国蒂宾根原始森林土壤的完整基因组清单，以揭示能够转化卤代有机化合物的微生物的多样性，丰度和分布。研究人员在细菌，真菌和古细菌中找到了他们所寻找的东西，这是一种原始细菌。他们发现了以前未知的多样性基因编码土壤宏基因组中的(去)卤化酶。该研究的结果已发表在科学报告中并且可以为大气化学，地球气候评估和生物修复提供重要信息。
卤素是惰性的并且土壤中大多数卤化有机物是人为的假设受到天然形成的有机卤素的发现的挑战。“有机物的卤化和脱卤是土壤中正常循环的一部分，”Andreas Kappler说。“这些过程主要由微生物驱动。” 尽管特定的微生物卤化反应已经被认识数十年，并且实验室培养物中的人为卤化污染物的脱卤与污染的田间场地之间的联系已经很好地建立，但只有少数研究专门研究了原始生态系统和微生物自然降解的遗传潜力。发生有机卤素，卡普勒说。
在他们的新研究中，研究人员没有从森林土壤中分离出个体生物，而是分析了地球上发现的整个基因库，即宏基因组。他们从细菌，真菌中鉴定出所有基因和古细菌编码卤化和脱卤酶。这些基因中最常见的类似于在Bradyrhizobium，Solibacter，Sphingomonas，Burkholderia，Mycobacterium，Mesorhizobium和Pseudomonas属中发现的基因。“这些酶和天然有机卤素的丰富程度分别具有重要影响，”Andreas Kappler说。“像水或氯一样的卤素被添加到水中作为土壤水分运动的示踪剂。如果天然存在卤素，结果可能是错误的。” 必须考虑通过微生物生产有机卤素来研究大气化学中的卤素循环。“我们可以比以前更好地利用污染土壤生物修复中的微生物活动，”Kappler说。
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