【{$randkws}】破解俗称“白瓜贝”的深海蚬以及存活于其鳃中的化能自养细菌的基因组 - {$web_name} 深海一度被觉得是生命荒漠

图中展示白瓜贝将足伸入沉积物以获取硫化氢。由于血液中含有血红蛋白用作输送气体025支付宝一览白瓜贝的足与外套膜均呈红色，这是一种应对低氧生态的适应方式。（浸大学子 胡俊彤 绘)
（神秘的地球uux.cn报导）据EurekAlert!：由香港浸会大学（浸大）领导的一项探究，破解了俗称「白瓜贝」的深海蚬（Archivesica marissinica），以及存活于其鳃中的化能自养细菌（Candidatus Vesicomyosocius marissinica）的基因组。经由确认他们的基因组及基因表达模式，探究团队揭开了两者的共生关系，以及如何让白瓜贝在深海的极端生态中生存的分子机制。
有关探究结局已发表于海外学术期刊《分子生物与进化》。
由于缺乏光兴办用衍生的有机物，深海一度被觉得是生命荒漠，只有极些许生物栖息。但是热门网大电影榜单，白瓜贝常常众多呈现于全球深海的海底热泉和冷泉区。在这些深海生态中，阳光无法穿透，而硫化氢等有毒物质则从海床释放。白瓜贝的肠道和消化操控系统已然退化，依赖鳃表皮细胞内的共生细菌经由「化能合成」的方式获取能量与营养物质。但这种共生关系从何时兴办起来，以及白瓜贝与其共生细菌之间如何开展营养互补依然不详。
首次察觉蚬与细菌间的青岛行业报告一览「水平基因转移」
由浸大生物系副系主任兼教授邱建文教授带领的探究团队，从南中国海一处1,360米深的冷泉区采集了白瓜贝样本，然后对它及其共生细菌的基因组开展测序，探究两者顺利兴办共生关系背后的基因组特征。
团队察觉早在1.28亿年前的恐龙年代，白瓜贝的祖先已然从它们的浅水近亲分化出来。是次探究显示白瓜贝基因组中含有28个基因是从化能自养细菌的祖先转移而来。这是首次察觉有基因经由「水平基因转移」从细菌转移至双壳软体动物。 「水平基因转移」是把遗传物质在没有遗传关系的物种之间传递的过程。
探究还察觉白瓜贝有着以下的人间理想解读特征，有利它们很好地适应极端的深海生态：
（一）化能合成作用
白瓜贝依赖「化学自营细菌」来制造生存所需养分。它们从海底沉积物吸收硫化氢，以及从海水吸收氧气及二氧化碳，再转移至鳃细胞内的共生细菌，经由细菌的化能合成作用形成所需的能量及营养物质。有关过程可参考图1。
探究团队察觉白瓜贝体内与呼吸作用和物质研究等细胞代谢过程有关的基因家族有所扩张。这些过程含有形成能量和碳合成过程所需的气体输送、共生体内的微细分子和蛋白质传送，以及内共生细菌数量的调控，有利宿主从共生细菌获取足够营养。
（二）不再以浮游植物为食物
浮游植物是海洋食物链的首要基层食物来源，纤维素酶则是一种能确认浮游植物纤维素的蛋白酶。团队察觉白瓜贝缺少纤维素酶基因，这或许是白瓜贝的祖先为适应由原本以浮游植物身为食物来源，变为依靠细菌供给养份所作出的演化。
（三）硫代谢途径的适应
这种互惠共生关系的奥秘，亦隐藏于共生细菌的基因组。探究团队察觉白瓜贝鳃内的共生细菌发生了显著的基因组收缩，仅相等于自由日常的近亲物种基因组大小的约百分之四十。但是，其共生细菌的基因组却保留了完整和活跃的硫代谢途径，以及合成20种普遍氨基酸和其他重大营养素的能力。这些结局显示出共生细菌所形成的能量和提供的养份，针对维持这种共生关系的重大性。
（四）携氧能力的提升
血红蛋白是一种在许多生物的血液和组织中均会察觉的金属蛋白。有别于脊椎动物，软体动物通常不依靠血红蛋白来携带氧气。可是，探究团队却在白瓜贝体内察觉几种高度表达的血红蛋白基因，意味着白瓜贝有更高的携氧能力，以提升在深海低氧生态中生存的能力。 。
邱教授说：「过去有关深海共生关系的探究，大多数仅集中在细菌上。这是首次另外对栖息于深海的蚬及其共生细菌的基因组开展操控系统探究。该探究旨在探索共生关系的多样性以及深海共生体系的进化机制，从而知晓无脊椎生物在深海极端生态生存的遗传机制。」
这项探究由浸大和浸大深圳探究院的科学家，联同香港技术大学南方海洋科学与工程广东评测室（广州）香港分部、香港都市大学、日本国立探究开发法人海洋探究开发机构、中国科学院深海科学与工程探究所，以及广州海洋地质调研局共同开展。