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Nature:发现不能进行光合作用但能产生叶绿素的生物---corallicolid

来源:本站原创 2019-04-24 20:34

2019年4月24日讯/生物谷BIOON/---顶复动物亚门(Apicomplexa)是一组专性细胞内寄生虫,包括疟疾和弓形虫病等人类疾病的致病因子。顶复动物亚门是由自由生活的光养性祖先进化而来的,但是人们对这种向寄生过渡的过程如何发生仍然是不清楚的。

一个潜在的线索在于珊瑚礁,在那里,环境DNA调查已发现了未被描述的基底分支的顶复动物亚门的几个谱系。造礁珊瑚与具有光合作用的Symbiodiniaceae dinoflagellates存在良好的共生关系,但是鉴定珊瑚的其他的至为重要的微生物共生体经证实是具有挑战性的。
corallicolid存在于全世界70%的珊瑚中,图片来自Patrick Keeling Lab, UBC。

在一项新的研究中,来自加拿大不列颠哥伦比亚大学的研究人员通过使用群落调查、基因组学和显微镜分析鉴定出顶复动物亚门的一个谱系,我们将它非正式地命名为corallicolid。我们发现corallicolid在所有主要珊瑚群中是普遍存在的(存在于80%以上的珊瑚样本和70%的珊瑚属中)。相关研究结果发表在2019年4月4日的Nature期刊上,论文标题为“A widespread coral-infecting apicomplexan with chlorophyll biosynthesis genes”。

corallicolid是仅次于Symbiodiniaceae的第二丰富的珊瑚相关微真核生物(microeukaryote),因此是珊瑚微生物组的核心成员。

原位荧光和电子显微镜实验证实,corallicolid生活在珊瑚胃腔组织的细胞内,并且它们具有顶复动物亚门的超微结构特征。

这些研究人员对corallicolid质体进行基因组测序,发现它缺乏所有编码光系统蛋白的基因;这表明corallicolid很可能含有不能进行光合作用的质体(顶质体)。然而,corallicolid质体与所有其他已知的顶质体(apicoplast)不同,这是因为它保留了四个参与叶绿素生物合成的祖先基因。因此,corallicolid与它们的寄生性亲属和能够自由生活的亲属存在一些相同特征,这表明它们是进化中间体,并提示着在从光养性到寄生性的过渡期间存在着一种独特的生化机制。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Waldan K. Kwong et al. A widespread coral-infecting apicomplexan with chlorophyll biosynthesis genes. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1072-z.
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