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成像技术在细胞和分子水平揭示珊瑚和藻类的共生关系

编译者:liguiju发布时间:Mar 16, 2022点击量:34 来源栏目:关注岛礁

无脊椎动物和微藻之间的光共生关系在水生环境中非常普遍。这些共生关系中最有名的是造礁珊瑚和甲藻类共生,这是珊瑚礁生态系统进化成功的关键。藻类宿主在珊瑚礁体内,所有的代谢交换必须发生跨越共生体膜。加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所(UC San Diego’s Scripps Institution of Oceanography)的研究人员发现了这组共生关系中的一个新的分子过程,一种蛋白质专门控制了氮气和二氧化碳通过珊瑚的细胞膜向海藻转移的过程。相关论文成果于3月11日发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上。

研究团队利用Xenopus卵母细胞的功能研究、免疫定位和共聚焦airscan显微镜,发现Acropora yongei Rh(ayRhp1)促进了NH3和CO2跨膜扩散,并存在于共生体膜中。此外,ayRhp1在共生体膜上的丰度在中午最高,午夜最低。研究结论表明,ayRhp1介导一种共生体内的NH4+捕获机制,在白天维持光合作用所必需的营养供应,促进氮向藻类的输送,并在夜间限制氮的输送,使藻类处于氮限制状态。ayrhp1促进CO2扩散机理尚不清楚,但它可能与共生藻类和珊瑚白化之间的代谢失调有关。这种以前未知的机制扩展了我们对动物-微生物直接界面共生体的理解。(熊萍 编译)

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