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| 中國海洋大學(xué)在原生動物極端環(huán)境適應(yīng)領(lǐng)域取得新進(jìn)展 |
| http://massageforegolfers.com 2026年3月4日 來源：華禹教育網(wǎng) |
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2月25日，中國海洋大學(xué)海洋生物多樣性與進(jìn)化研究所、水產(chǎn)學(xué)院龍紅岸團(tuán)隊聯(lián)合14家國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)在National Science Review（《國家科學(xué)評論》）上發(fā)表了題為“Cross-domain transfer of trehalose biosynthesis genes contributes to adaptation in high-altitude environments”（海藻糖合成基因跨域轉(zhuǎn)移助力高海拔環(huán)境適應(yīng)）的研究。該研究從海拔4533米的西藏鹽湖—依布茶卡中，成功分離并培養(yǎng)出一種纖毛蟲原生動物—Apourosomoida sp.LHA081A01，并全面闡明了其耐受高鹽、低溫和低氧等多重極端環(huán)境脅迫的分子機(jī)制與演化。
青藏高原鹽湖的高鹽、低氧、低溫及強(qiáng)輻射構(gòu)成了極端生存挑戰(zhàn)，卻也孕育了特有的“多重嗜極生物”。由于采樣困難和技術(shù)限制，高原鹽湖真核微生物（如原生動物）的生存策略長期以來是一個未解之謎。
為了解開這一抗逆之謎，研究團(tuán)隊解析了其特殊的“納米染色體”（nanochromosomes，一條染色體只攜帶1–2個基因）基因組，并找到了關(guān)鍵的“抗壓神器”——TreT酶。演化分析顯示，在約6215萬年前，其祖先通過“水平基因轉(zhuǎn)移”，從一類嚴(yán)格厭氧嗜鹽細(xì)菌脫硫桿菌中“借”來了該基因。TreT酶能夠介導(dǎo)海藻糖（α,α-trehalose）的合成（一種天然蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑），在絕大多數(shù)其他纖毛蟲中未見報道，卻是抵御多重環(huán)境脅迫的關(guān)鍵所在。
深入研究表明，該外源基因在宿主基因組中擴(kuò)增為三個拷貝，并發(fā)生顯著功能分化：TreT 1709.1融入核心代謝網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)廣泛的脅迫耐受功能；TreT 6901.1專于缺氧應(yīng)答；而最原始的 TreT 9057.1則基本喪失耐受功能。此外，該纖毛蟲還能通過大量積累β-胡蘿卜素來清除體內(nèi)有害的自由基，并依托多種細(xì)胞膜調(diào)節(jié)和基因質(zhì)控機(jī)制，構(gòu)建了多層次的耐受體系。
這項工作不僅將高海拔真核微生物推向了極端生物的研究前沿，也為解析極端生命的分子適應(yīng)策略提供了重要視角。研究進(jìn)一步前瞻性的指出，在全球變暖背景下，青藏高原冰川加速融化導(dǎo)致的鹽湖降鹽及區(qū)域升溫，可能對該原生動物構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)——盡管其具備多重抗逆能力，卻無法在低鹽度或淡水中長期存活。這一發(fā)現(xiàn)為理解氣候變化如何重塑高海拔真核微生物的命運(yùn)提供了生動范例。
進(jìn)化基因組學(xué)課題組合影
中國海洋大學(xué)為該研究成果的第一完成單位，龍紅岸教授為論文通訊作者，博士研究生王瑤海為第一作者，合作者、團(tuán)隊多名研究生和本科生均為研究完成做出了重要貢獻(xiàn)。該項研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委、嶗山實驗室、山東省泰山學(xué)者特聘專家計劃等項目資助。
文：龍紅岸
文章鏈接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwag117
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