• 發布時間:2019-04-09 10:48 原文鏈接: Nature|發現無光合作用但能產生葉綠素的生物

      Apicomplexa(apicomplexan parasites, 頂復門寄生蟲)是一類專性細胞內寄生蟲。一些頂復門寄生蟲是人類疾病的致病因子,如瘧疾和弓形蟲病。 Apicomplexans是從光養生物進化而來的,但如何向寄生發生過渡的目前仍然未知。基于環境DNA的調查,有研究在珊瑚礁中發現幾個apicomplexans分枝的譜系【1,2】。現已知,珊瑚礁的珊瑚與光合作用的Symbiodiniaceae dinoflagellates(例如,Symbiodinium)存在共生關系,但珊瑚的其它重要微生物共生體的鑒定具有一定的挑戰性。

      近日,來自加拿大不列顛哥倫比亞大學(University of British Columbia)的研究團隊與合作者在Nature發表了題為A widespread coral-infecting apicomplexan with chlorophyll biosynthesis genes 的論文,報道了一類廣泛存在于珊瑚的apicomplexans,研究人員將其命名為‘corallicolid’,并發現其可以產生葉綠素,但是不能進行光合作用。

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      該研究在珊瑚礁中確定了一類apicomplexan,并暫時命名為'corallicolids'。 Corallicolids在珊瑚中廣泛存在,存在于全世界70%的珊瑚中,這是地球上第二豐富的珊瑚寄居者,僅次于Symbiodiniaceae,因此是珊瑚微生物組的核心成員。

      有意思的是,該研究發現,corallicolids缺乏編碼光系統蛋白的基因,不能進行光合作用,但是其含有質體,而且有葉綠素合成所需要的四個基因。研究人員曾在珊瑚中發現了與apicomplexans有關的光合藻類,這說明很可能corallicolids在寄生之前也是能進行光合作用的生物。

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      然而,目前的研究結果不能確定為什么這些生物體保留著葉綠素合成基因。葉綠素可以從光中不斷的捕獲能量,如果這些能量不能通過光合作用釋放會導致細胞受到氧化損傷,因此,corallicolids可能利用一種全新的生理、生化機制來釋放這些能量。

      參考文獻:

      Janou?kovec, 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).


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