“發(fā)現(xiàn)”號ROV在南海冷泉區(qū)收集平端深海偏頂蛤等生物樣品

近日，《細胞》子刊iScience在線發(fā)表了中科院海洋研究所研究員李超倫課題組在深海無脊椎動物化能營養(yǎng)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養(yǎng)共生體的“微生態(tài)位”的功能作用。

據(jù)介紹，與化能菌形成共生體是無脊椎動物適應深海熱液/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(qū)最具代表性的無脊椎動物之一，與甲烷氧化菌建立共生關系。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系的場所。鰓絲由含菌細胞以及周邊不含共生菌的纖毛細胞、粘液細胞及間質細胞等多種細胞組成，鰓絲組織的復雜性一直困擾著對宿主—共生菌互作機制的解析。

該研究依托海洋所“科學”號科考航次，通過胰蛋白酶降解的方式，富集含菌細胞，并通過比較轉錄組—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行了分析。

研究發(fā)現(xiàn)，非共生部分可調節(jié)鰓絲的空間結構和運動，維持細胞生長，提供粘液免疫保護，發(fā)揮著重要的支持作用；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(shù)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，并作為共生關系的受益者，致力于甲烷氧化和能量生產(chǎn)過程。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、和諧的化學合成“微生態(tài)位”。

該研究得到了科技部重點研發(fā)計劃、海洋科學與技術試點國家實驗室鰲山創(chuàng)新計劃、中科院戰(zhàn)略先導專項及“科學”號高端用戶等項目支持。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101894