“發(fā)現”號ROV在南海冷泉區收集平端深海偏頂蛤等生物樣品

近日，《細胞》子刊iScience在線(xiàn)發(fā)表了中科院海洋研究所研究員李超倫課題組在深海無(wú)脊椎動(dòng)物化能營(yíng)養共生體的維持和互作機制研究方面的最新成果，成果揭示了平端深海偏頂蛤鰓絲組織中非含菌細胞、含菌細胞以及共生菌在維持化能營(yíng)養共生體的“微生態(tài)位”的功能作用。

據介紹，與化能菌形成共生體是無(wú)脊椎動(dòng)物適應深海熱液/冷泉特殊生境的重要生態(tài)策略。平端深海偏頂蛤是南海冷泉區最具代表性的無(wú)脊椎動(dòng)物之一，與甲烷氧化菌建立共生關(guān)系。平端深海偏頂蛤的鰓絲是宿主細胞與共生菌建立和維持共生關(guān)系的場(chǎng)所。鰓絲由含菌細胞以及周邊不含共生菌的纖毛細胞、粘液細胞及間質(zhì)細胞等多種細胞組成，鰓絲組織的復雜性一直困擾著(zhù)對宿主—共生菌互作機制的解析。

該研究依托海洋所“科學(xué)”號科考航次，通過(guò)胰蛋白酶降解的方式，富集含菌細胞，并通過(guò)比較轉錄組—宏轉錄組相結合的方式，對平端深海偏頂蛤鰓絲共生組織中的含菌細胞、非共生細胞及共生菌的基因表達模式進(jìn)行了分析。

研究發(fā)現，非共生部分可調節鰓絲的空間結構和運動(dòng)，維持細胞生長(cháng)，提供粘液免疫保護，發(fā)揮著(zhù)重要的支持作用；細胞內共生體中的細菌向共生體提供代謝物，控制共生體的數量，并保護共生體免受噬菌體的感染；共生菌從宿主創(chuàng )造的理想環(huán)境中獲益，并作為共生關(guān)系的受益者，致力于甲烷氧化和能量生產(chǎn)過(guò)程。平端深海偏頂蛤與共生菌可在組織、細胞和分子水平上協(xié)同互作，維持了高效、和諧的化學(xué)合成“微生態(tài)位”。

該研究得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)計劃、海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗室鰲山創(chuàng )新計劃、中科院戰略先導專(zhuān)項及“科學(xué)”號高端用戶(hù)等項目支持。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101894