深海冷泉柯氏潛鎧蝦共生菌代謝研究取得新進展

柯氏潛鎧蝦共生菌群的代謝互作概念圖   海洋所供圖

日前，中科院海洋研究所深海中心研究團隊在冷泉區(qū)柯氏潛鎧蝦Shinkaia crosnieri 共生菌群落中發(fā)現(xiàn)了共生菌代謝通路的互補性，研究發(fā)現(xiàn)，代謝產(chǎn)物滲漏到群落中促進了共生菌的合作，從而提高了群落整體的適應(yīng)性，這對認識共生菌對化能環(huán)境的適應(yīng)機制具有重要意義。相關(guān)研究成果在國際學(xué)術(shù)期刊《mSystems》上發(fā)表。

海洋無脊椎動物與微生物建立的共生關(guān)系是其在化能生態(tài)系統(tǒng)中建立群落的關(guān)鍵，外共生菌能夠在動物表面形成濃密的微生物膜，有助于代謝物在群落內(nèi)部的分享，但是代謝物相互作用的方式及對適應(yīng)性的貢獻仍然是未知的。

據(jù)了解，研究團隊探索了熱液、冷泉的優(yōu)勢種柯氏潛鎧蝦的外共生菌的代謝通路完整度及表達情況，結(jié)果表明，南海F冷泉區(qū)柯氏潛鎧蝦外共生菌組成以甲烷氧化菌為主；研究團隊發(fā)現(xiàn)了共生菌之間代謝通路的互補性，硫發(fā)菌解毒甲烷菌氧化氨產(chǎn)生的羥胺，亞硝化球菌利用甲烷菌滲漏的甲醇，硫發(fā)菌利用群落中其他微生物氧化硫化氫產(chǎn)生的硫單質(zhì)，這些中間代謝物還起到儲存能量的作用，這一發(fā)現(xiàn)解釋了中間代謝物如甲醇、羥胺和硫顆粒在共生菌群落互作中的重要作用，揭示了其營養(yǎng)互作機制及其對冷泉極端環(huán)境的適應(yīng)性。

該研究得到國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（A類）、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）等聯(lián)合資助。

論文相關(guān)信息: https://doi.org/10.1128/msystems.00320-22