“發(fā)現(xiàn)”號(hào)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(xì)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(wú)脊椎動(dòng)物化能營(yíng)養(yǎng)共生體的維持和互作機(jī)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(xì)胞、含菌細(xì)胞以及共生菌在維持化能營(yíng)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(wú)脊椎動(dòng)物適應(yīng)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(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(xì)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(xì)胞以及周邊不含共生菌的纖毛細(xì)胞、粘液細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞組成，鰓絲組織的復(fù)雜性一直困擾著對(duì)宿主—共生菌互作機(jī)制的解析。

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

研究發(fā)現(xiàn)，非共生部分可調(diào)節(jié)鰓絲的空間結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)，維持細(xì)胞生長(zhǎng)，提供粘液免疫保護(hù)，發(fā)揮著重要的支持作用；細(xì)胞內(nèi)共生體中的細(xì)菌向共生體提供代謝物，控制共生體的數(shù)量，并保護(hù)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(xì)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(jì)劃、海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室鰲山創(chuàng)新計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)及“科學(xué)”號(hào)高端用戶等項(xiàng)目支持。

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