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PNAS论文:发现红色中缢虫与隐藻共生新机制
2016-11-23 | 编辑:LMB | 【  】【打印】【关闭

   近日,邱大俊、黄良民与美国康州大学林森杰等在《美国科学院院刊》(PNAS)发表研究成果(Cryptophyte farming by symbiotic ciliate host detected in situ)(附件1),该成果被国际原生生物学会(International Society of Protistologists, ISOP)和同行推荐和关注(https://pnas.altmetric.com/ details/12574102/twitter),并被认为是共生研究向前迈进的一大步,同时还被PNAS新闻网报道(http://www.pnas.org/site/media/Featured_Image_farming.xhtml)。
   据介绍,原生生物与藻类共生在海洋中广泛存在。纤毛虫之一的红色中缢虫(Mesodinium rubrum) 是一种常见的海洋原生生物,常在近岸和上升流区域发生赤潮。过去的研究认为红色中缢虫摄食隐藻,宿主仅保留隐藻的叶绿体或细胞器进行共生并进行光合作用。
   科研人员通过显微观察、核酸分析、宏转录组分析等方法,研究了发生赤潮时的红色中缢虫与其体内隐藻( Teleaulax amphioxeia)的共生机制(图1),报道了红色中缢虫与体内隐藻(T. amphioxeia) 的显微结构,实现了从野外水样的宏转录组中甄别出赤潮种类的转录组数据,根据转录组数据描绘了共生隐藻的代谢通路图(图2),揭示了共生隐藻的光合作用、代谢通路、物质输送、细胞增殖等分子机制,发现隐藻以完整细胞形式在红色中缢虫体内进行内共生,提出了“红色中缢虫培育隐藻”的共生新模式:宿主帮助共生体从环境中吸收营养物质供共生细胞增殖所用,而宿主从共生体的光合产物中获益(图3)。该成果为进一步深入研究原生生物与藻类的共生机制和解释红色中缢虫发生赤潮的内在机制打下了坚实基础。
   该成果获得国家自然科学基金(41129001,41130855)和广州市科技专项(201607010289)等项目的联合资助。

  

1 红色中缢虫与体内隐藻藻红蛋白荧光的艺术图 

                

  2 红色中缢虫体内隐藻的代谢通路图 

  注:核苷酸途径代谢(红色),糖代谢(蓝色),能量代谢(紫色),脂质代谢(青色),氨基酸代谢(黄色) 

       

  3. 红色中缢虫与隐藻主要营养物质输送机制以及共生体光合产物输送到宿主的示意图 

    

    

 

 




























 
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