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海洋所揭示大型甲壳动物适应深海化能生态环境分子机制

海洋所揭示大型甲壳动物适应深海化能生态环境分子机制

  近日,中国科学院海洋研究所研究员沙忠利团队在深海甲壳动物适应性研究方面取得新进展。该团队以长角阿尔文虾(Alvinocaris longirostris Kikuchi and Ohta, 1995)为材料,揭示了大型甲壳动物适应不同深海化能生态微环境的分子基础。

  深海热液和冷泉均为化能极端环境,但二者成因和流出液组分存在不同。长角阿尔文虾是少有的在热液、冷泉区都有分布的大型优势甲壳动物之一。基于科学”号在冲绳热液和幸运28南海冷泉区采集的样品(深度大于1100m),科研人员对长角阿尔文虾进行了转录组测定和进化分析。研究发现:与浅海十足目物种相比,解毒相关的酶类编码基因如CYP450sGSTsCCEs在阿尔文虾中数目较多,可能存在基因扩张;视蛋白Rhodopsin个别位点受到选择。比较冲绳热液和南海冷泉区阿尔文虾转录组发现,大量线粒体功能相关、硫代谢、抗氧化压力及免疫相关的基因存在表达差异;各自高表达基因(top10%)中,热液环境中解毒相关基因富集,冷泉环境中代谢相关基因富集。

  深海化能生态系统是研究生命起源及适应性进化的重要场所,这些生物如何适应不同化能生态系统是国际研究的热点。研究团队围绕深海长角阿尔文虾、柯氏潜铠虾等热液、冷泉区优势种的微进化和适应机制相继开展了大量工作。该研究为深入阐明大型甲壳动物适应深海化能生态系统的分子机制奠定了基础,研究结果在线发表于深海研究杂志Deep-Sea Research Part I-Oceanographic Research Papers

  该研究得到了中科院海洋先导专项和中科院前沿科学重点研究项目的资助,惠敏为论文第一作者。

  论文链接

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Rhodopsin序列结构(标注受选择位点)


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