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[转载]Nature | 发现无光合作用但能产生叶绿素的生物,或具有全新的生化机制!

已有 839 次阅读 2019-4-10 07:17 |个人分类:海洋科普|系统分类:科普集锦|文章来源:转载

Nature | 发现无光合作用但能产生叶绿素的生物,或具有全新的生化机制!

来源:WM BioArt 2019-04-09


“corallicolid可以产生叶绿素但不能进行光合作用,或需要特殊生化机制释放多余能量”


Apicomplexa(apicomplexan parasites, 顶复门寄生虫)是一类专性细胞内寄生虫。一些顶复门寄生虫是人类疾病的致病因子,如疟疾和弓形虫病。 Apicomplexans是从光养生物进化而来的,但如何向寄生发生过渡的目前仍然未知。基于环境DNA的调查,有研究在珊瑚礁中发现几个apicomplexans分枝的谱系【1,2】。现已知,珊瑚礁的珊瑚与光合作用的Symbiodiniaceae dinoflagellates(例如,Symbiodinium)存在共生关系,但珊瑚的其它重要微生物共生体的鉴定具有一定的挑战性。


近日,来自加拿大不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)的研究团队与合作者在Nature发表了题为A widespread coral-infecting apicomplexan with chlorophyll biosynthesis genes 的论文,报道了一类广泛存在于珊瑚的apicomplexans,研究人员将其命名为‘corallicolid’,并发现其可以产生叶绿素,但是不能进行光合作用。



该研究在珊瑚礁中确定了一类apicomplexan,并暂时命名为'corallicolids'。 Corallicolids在珊瑚中广泛存在,存在于全世界70%的珊瑚中,这是地球上第二丰富的珊瑚寄居者,仅次于Symbiodiniaceae,因此是珊瑚微生物组的核心成员。


Corallicolids (Source: Patrick Keeling Lab, UBC)


有意思的是,该研究发现,corallicolids缺乏编码光系统蛋白的基因,不能进行光合作用,但是其含有质体,而且有叶绿素合成所需要的四个基因。研究人员曾在珊瑚中发现了与apicomplexans有关的光合藻类,这说明很可能corallicolids在寄生之前也是能进行光合作用的生物。



然而,目前的研究结果不能确定为什么这些生物体保留着叶绿素合成基因。叶绿素可以从光中不断的捕获能量,如果这些能量不能通过光合作用释放会导致细胞受到氧化损伤,因此,corallicolids可能利用一种全新的生理、生化机制来释放这些能量。


参考文献:

Janouškovec, J., Horák, A., Barott, K. L., Rohwer, F. L. & Keeling, P. J. Global analysis of plastid diversity reveals apicomplexan-related lineages in coral reefs. Curr. Biol. 22, R518–R519 (2012).

Mathur, V., del Campo, J., Kolisko, M. & Keeling, P. J. Global diversity and distribution of close relatives of apicomplexan parasites. Environ. Microbiol. 20, 2824–2833 (2018).


全文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1072-z


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