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Nature Communications 刊发钱培元教授研究团队深海热液神盾螺共生体基因组研究成果

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  Nature Communications 刊发

  南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)香港分部

  钱培元教授研究团队

  深海热液神盾螺共生体基因组研究成果

  近日,广州海洋实验室香港分部钱培元教授研究团队,利用多组学?段, 包括基因组学,转录组学和蛋?组学,首次破译深海热液神盾螺共生体基因组,揭秘地球极端环境的生存策略。相关研究成果发表于国际著名期刊Nature Communications。

  

  图一:龙旂热液区神盾螺及其基因组

  钱培元教授团队为了解开深海热液极端?态环境中海洋生物的适应性之谜,于2019年4月和5月在龙旂热液区进?科学考察并展开深潜作业,下潜深度约2800米。龙旂热液区位于西南印度洋,由中国首次发现并命名。龙旂热液区黑暗无光,却生活着一种群体庞大的无脊椎动物神盾螺(因其足部有一片类似盾牌的壳片而得名)(图一)。

  科研团队针对神盾螺进行了系统研究,发现神盾螺食道腺(消化系统)中同时存在硫氧化细菌和甲烷氧化细菌两种共?菌 (图二)。进一步的多组学研究解析了神盾螺共?体的功能代谢图谱,?次破译了两种共?菌及宿主神盾螺的基因组,揭?了共?体利?化学能量?产营养物质的过程以及适应极端环境的共生机制。此外,本研究还解析了神盾螺在热液区?态系统中的进化优势(图三)。多组学结果显示神盾螺在食道腺特异表达出更多的模式识别受体,通过特异性识别并结合共?细菌表?的肽聚糖相关蛋?和外膜蛋白,从而帮助神盾螺识别并维持两种不同的内共?细菌。而且神盾螺可重塑其免疫系统,以促进双重共生。最后,本研究还提出了共生体选择关键标准的新观点。通过全面分析比较神盾螺和另一个在龙旂热液区发现的仅含单一硫氧化共生细菌的鳞足螺,研究揭示了共生体选择的关键标准可能是宿主自身无法合成的必需营养。

  该研究结果不仅有助于我们了解?物是如何在这类极端环境中?存,也为动物与微?物之间的分?和合作,以及地球生命的起源提供重要启?。

  

  图二:神盾螺两种共?菌共存的证据(电镜,荧光原位杂交,基因组)

  

  图三:神盾螺及其两个共?细菌发生扩张的基因家族

  (内容引用https://hkust.edu.hk/zh-hans/news/research-and-innovation/hkust-decodes-deep-sea-vent-endemic-snail-hologenome-and-unveils-its)

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  —END—

  信息来源:南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)香港分部

  转载请注明信息来源及海洋知圈编排

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