还原脱卤过程将有机卤化物转化为生物可利用的碳氢化合物，对于碳和卤素的生物地球化学循环至关重要。尽管深海冷泉中存在丰富的有机卤化物，但其还原脱卤方面的研究仍相对匮乏。本研究收集了来自全球16个冷泉位点的165个宏基因组数据，构建了综合且全面的基因集和基因组集。其中非冗余基因集有1.47亿个基因，36%无法通过当前可用的数据库进行功能注释；基因组集共有3,164个种水平的代表基因组，大多数（94.31%）属于新物种。基于此数据集，我们发现深海冷泉中蕴含丰富的还原脱卤酶（reductive dehalogenases，RDases），涵盖四种类型：典型的呼吸型、跨膜呼吸型、胞质型和一个新支系RDases。这些RDases由4个古菌门和36个细菌门的微生物编码，显著扩充了目前对还原脱卤微生物的认知。此外，地化参数、宏转录组学和代谢组学数据均证实还原脱卤过程在深海冷泉中活跃发生。该过程与其他生物地球化学循环（碳、氢、氮、硫和微量元素等）密切相关。冷泉RDases具有多样的N-末端结构，而且这些RDases功能保守，表现较强的纯化选择。总的来说，这些发现表明，由丰富多样的微生物和新型还原脱卤酶介导的还原脱卤可能是深海冷泉中的一个中心代谢过程。
 

深海冷泉，还原脱卤酶，卤素循环