理解深海微生物的适应机制目前成为系统生物学研究的热点领域。这些微生物生存的周围环境因素变化波动很大,因此他们需要通过及时迅速的基因表达调控来适应。具有调控功能的small RNA（下简称sRNA）是长度约50-500碱基的短链非翻译片段,在原核生物中具有在转录水平和转录后水平调节基因表达的功能。sRNA被发现作用于原核生物中,包括适应环境变化过程在内的全局响应。本研究旨在探讨深海环境中sRNA在应对不同环境和生态关联方面起到的作用。因此,本研究中使用了包括基因组、宏基因组和宏转录组在内的多种组学数据,对深海可培养和不可培养微生物的sRNA进行了鉴定、分类和功能预测等工作。希瓦氏菌Shewanella属于变形菌,在深海中具有很高的丰度,具有大量复杂的电子传递能力,可以在基本培养基中利用多种化合物生长。为了探究sRNA在希瓦氏菌Shewanella应对深海环境适应性方面起到的功能,我们选择了一株具有耐压性和耐寒性的深海铁还原菌Shewanella piezotolerans WP3（下简称WP3）作为研究目标。WP3能够在广泛的环境条件下生存,压力范围0.1-50 MPa（最适20 MPa）,温度范围0-28°C（最适20°C）。为了预测WP3基因组中的sRNA,我们使用了比较基因组的方法,找到了具有高可信度的209个sRNA。其中193个,约92%的sRNA属于反式RNA（trans-sRNA）,其余16个属于顺式RNA（cis-sRNA）,并通过qPCR进行了实验鉴定。实验结果表明,其中5个顺式sRNA在不同环境条件下具有冷调节适应的功能。目前为止,针对顺式sRNA的研究比较有限,其被认为是基本生物过程中必须的调控元件。本研究中,我们发现这一类sRNA也在适应极端环境过程中起到重要作用。sRNA具有多种适应环境变化过程的功能,其中包括群体感性、铁稳态、氨基酸和维他命生物合成、压力响应和光合作用等。以往的sRNA研究中,只能在可培养微生物中根据已有模型预测出少量sRNA,而对其多样性和与深海微生物类群的相互作用关系所知甚少。基于此,本研究还对瓜伊马斯盆地的微生物样品进行了宏基因组和宏转录组测序,并进行了sRNA的预测和研究。和其他热液喷口相比,瓜伊马斯盆地的深海沉积物中包含大量烃类物质,其热液羽流区pH中性且释放出大量甲烷。甲烷厌氧氧化古菌（Anaerobic methane-oxidizing archaea,ANME）在该样本中大量出现,对维持该环境下甲烷平衡具有重要作用。本研究中,通过整合宏基因组和宏转录组数据,我们对瓜伊马斯盆地样本中ANME的sRNA进行了预测和相关研究。我们针对深海来源的两种甲烷厌氧氧化古菌ANME-2a和ANME-2d,使用了两种计算方法进行sRNA的预测。本研究中还对该样本中其他微生物的sRNA进行了预测,结果发现,其中约18%的sRNA具有独特的作用模式。我们还在ANME-1中发现了一个具有调节甲烷氧化关键酶——甲基辅酶M还原酶（methyl coenzyme M reductase alpha subunit,mcrA）功能的顺式sRNA。此外,在ANME-2a和ANME-2d的基因组中我们各预测出6个和1个sRNA。虽然细菌和古菌的sRNA在结构上和功能上具有一定相似性,但是,以上结果也说明相比细菌,古菌的sRNA似乎在演化过程中具有更低的保守性。总之,我们的发现将有助于提高对环境微生物sRNA研究工作的理解和认识,尤其是在深海微生物对环境的适应策略方面。