深海贻贝(青口)是浅海贻贝的后裔 祖先在1亿1千万年前移居到深海
2017-07-09 09:41:19   来源:化石网   评论:0 点击:

深海贻贝(青口)是浅海贻贝的后裔,祖先在1亿1千万年前移居到深海(化石网报道)据EurekAlert!:一项由香港浸会大学(浸大)和香港科技大学(科大)共同主导的合作研究组装和注释了总长达16 4 亿碱基对的深海贻




深海贻贝(青口)是浅海贻贝的后裔,祖先在1亿1千万年前移居到深海
 
(化石网报道)据EurekAlert!:一项由香港浸会大学(浸大)和香港科技大学(科大)共同主导的合作研究组装和注释了总长达16.4 亿碱基对的深海贻贝(俗称青口)基因组(其大小约为人类基因组的一半)。这是首次发表的深海海底大生物的基因组,结果将有助了解其他深海生物如管虫、蛤对深海极端环境的适应机制。

科大生命科学部讲座教授钱培元教授及浸大生物系副教授邱建文博士的研究结果已于上月初在国际权威学术期刊《自然──生态学与进化》中刊登。

用于是项研究的深海贻贝是邱建文博士在2013年参与内地载人潜水器「蛟龙号」在中国南海深海冷泉区考察时取得的生物样本。深海生物包括贻贝广泛分布在海底热泉和冷泉区,该处水压高、缺乏由光合作用产生的食物、温度变化大,并有大量的有毒物质,是非常极端的生存环境。由于缺乏深海生物的基因组资料,很难了解它们在极端的环境下的生存和适应机制。

研究比较了深海贻贝Bathymodiolus platifrons和从香港汀角区采集的浅水贻贝Modiolus philippinarum的基因特征。通过进化分析,团队发现现代的深海贻贝是浅海贻贝的后裔,它们的祖先约于1亿1千万年前移居到深海,成功度过了约5,700万年前因全球温度上升而造成的海洋底部缺氧导致的大灭绝事件。

基因组比较显示,深海贻贝基因家族有明显的扩张,而这些扩张可能与其对深海环境的适应有关。例如,「热休克蛋白70家族」有稳定蛋白结构的作用,它们的扩张有助于修补深海生物在深海极端环境下蛋白质结构的损伤。另外,负责传送物质的「ABC 运输蛋白家族」的扩张,有利于深海贻贝透过鳃表皮细胞排出有毒物质。

负责免疫识别、内吞作用和细胞凋亡的基因家族的分析显示,深海贻贝有维持鳃内化学自养共生细菌的能力。研究团队还通过对贻贝鳃进行蛋白质组学研究,证明深海贻贝依靠甲烷营养共生细菌所合成养分,得以在没有光合作用产物的环境中大量繁衍。

钱培元教授说:「对深海贻贝共生生存机制的分析有助将来对其他海洋生物如管虫、蛤甚至珊瑚的共生机制的研究。」邱建文博士说:「基因组资源可促进深海生物的基因联系的研究,有助于在资源丰富地区设立深海海洋保护区。」

是项研究由中国科学院先导专项、香港科技大学、香港浸会大学、深圳市科技创新委员会和广东省自然科学基金支持。其他主要合作者包括科大博士后研究员孙进博士以及张伟鹏博士、香港中文大学许浩霖博士以及其团队成员农文燕和张嘉敏、香港浸会大学李润生博士、深圳大学张煜博士、中国科学院南海海洋研究所张扬博士,以及美国伊利诺大学厄巴纳-香槟分校Christopher Fields博士。

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