超高温古菌堪称自然界真正的生存大师。它们能在滚烫的温泉和深海热液喷口等极端环境中蓬勃生长，而这些环境对绝大多数生物而言都是致命的禁区。最近，由德国古菌中心与雷根斯堡大学生物化学中心的研究人员参与的国际团队，揭示了这类微生物非凡适应力的又一关键机制：它们能够特异性地调整自身的蛋白质合成工厂——核糖体，以应对极端温度。研究发现，古菌通过修饰核糖体RNA（核糖体的核心组成部分），在极端条件下保持蛋白质合成过程的稳定运行。
这项研究建立在以色列团队的研究基础上，该团队由施拉加·施瓦茨（Schraga Schwartz）领导，开发出一项名为Pan-Mod-seq的创新技术。该技术首次实现了对多种细胞类型——从简单细菌、古菌到酵母及人类细胞——中RNA修饰进行系统性同步检测。费利克斯·格伦贝格尔博士解释道：“以往的研究只能追踪单个已知RNA修饰在核糖体RNA中的掺入位置与时机。而Pan-Mod-seq技术使研究人员能够并行、高通量地鉴定大量RNA修饰，这在过去是难以实现的。”
新技术的成功应用，得益于雷根斯堡在RNA生物学领域的深厚积累、独特的微生物菌种资源库，以及培养极端嗜热古菌的专门技术。研究中使用了目前世界纪录保持者——最适生长温度高达113°C的超嗜热古菌，这为深入解析其耐热机制提供了关键样本。
研究结果显示：在细菌、普通古菌以及人类等高等生物中，这些RNA修饰模式基本保持稳定。然而，极端嗜热古菌却展现出分子层面的精密调控：一方面，其核糖体RNA修饰的密度显著更高；另一方面，约半数的修饰会随温度变化发生动态调整——根据环境温度升高或降低，这些修饰会被主动添加或移除。冷冻电镜图像清晰揭示了这些化学修饰如何增强核糖体的结构稳定性，并在蛋白质-RNA网络中形成新的稳定相互作用点。罗伯特·赖希特博士指出：“我们证实，如果缺乏这类分子层面的适应性调整，极端嗜热古菌将无法在其高温环境中生存。”
微生物学讲席教授、德国古菌中心主任迪娜·格罗曼评论道：“这一突破性发现离不开来自以色列、美国、日本、法国和德国的跨学科团队紧密合作，正是大家共同拼合了所有关键的研究碎片。我们对超嗜热古菌所展现的特殊调控机制尤为兴奋，这一发现为未来相关研究开辟了新的方向。”
此项成果不仅对微生物学具有重要意义，也为现代医学提供了启示。RNA修饰在生物医学中扮演着核心角色——例如在mRNA疫苗中，特定的化学修饰能增强RNA分子的稳定性，并避免不必要的免疫反应。深入理解极端微生物如何“定制”其RNA修饰，有望为设计更稳定、高效的RNA类生物医药分子提供宝贵思路。
