科技日报记者 宋迎迎
1月27日，记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下简称“青岛能源所”）获悉，青岛能源所单细胞中心与中国科学院海洋研究所深海极端环境与生命过程研究中心合作，通过将浅海贻贝放置于1119米深处的南海Site-F冷泉，并原位固定采样，解析了浅海贻贝在深海环境中的转录组和微生物组变化。相关研究成果近日发表于国际期刊《通讯-生物》。
在本研究中，来自中国科学院海洋研究所的研究团队借助潜水器和自主研发的原位固定装置，开展了样品的原位实验、采集与固定，最大程度确保了浅海贻贝适应深海环境过程中宿主及环境微生物数据的真实性。
青岛能源所单细胞中心研究人员系统解析了贻贝的深海环境适应策略。他们发现，浅海贻贝进化保守基因的表达谱在10天内逐步从浅海表达模式转变为深海表达模式，呈现出深海贻贝的基因表达特征。这种快速适应主要与应激反应、免疫防御、稳态维持等机制密切相关，尤其体现在能量代谢相关基因的显著调控变化上。
此外，浅海贻贝鳃组织的宏基因组数据表明，其微生物群落结构在适应深海环境的过程中也逐渐向深海近缘种的结构趋同。其中一个显著特征是深海贻贝的天然特异性共生菌——甲烷氧化菌，逐步在浅海贻贝的鳃组织中富集。同时，参与免疫识别和内吞作用的宿主基因表达模式与甲烷氧化菌的丰度高度相关。
这项研究为深入理解生物在深海环境中的早期适应机制及微生物群落动态变化提供了全新视角。研究揭示了进化保守基因与微生物群落变化在适应极端环境中的协同作用，并为阐明宿主-环境微生物共生关系的形成机制提供了理论依据。
