Science Advances 发表深海所有关深海海葵适应热液极端环境的新进展

高静水压力会影响细胞膜流动性、蛋白质稳定性、DNA 结构和细胞骨架等,该研究结合团队已发表的深海海葵(Paraphelliactis xishaensis)基因组,通过分析发现在两个深海海葵中有22个基因家族发生了共同扩张,富集分析发现这些基因家族与DNA修复和细胞膜有关。为进一步分析高静水压力对于细胞膜功能的影响,研究人员比较了该海葵和浅海海葵的总脂含量,发现该海葵相对于浅海海葵具有较高含量的多不饱和脂肪酸。有趣的是,参与不饱和脂肪酸合成的多个基因(fasn, acss3, pfi,和 Rv3720)发生了改变,其中fasn 基因在马里亚纳狮子鱼Pseudoliparis swirei 基因组中同样发生扩张,这可能是深海生物应对高静水压力的趋同进化。

图3 深海海葵的深海高静水压力适应

研究发现该海葵可能通过更加敏感的视蛋白增强红外感知能力以帮助其在黑暗环境中捕食盲虾,并存在完整的昼夜节律通路基因,这些改变可能有助于该海葵在热液环境中生存。

论文第一作者为周洋博士,张海滨研究员为论文通讯作者。深海所为第一作者单位和通讯作者单位。该研究得到了中国科学院先导专项、海南省重大科技计划等项目的支持。

论文信息:Y. Zhou, H. Liu, C. Feng, Z. Lu, J. Liu, Y. Huang, H. Tang, Z. Xu, Y. Pu, H. Zhang, Genetic adaptations of sea anemone to hydrothermal environment. Science Advances 9, eadh0474 (2023).

论文连接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh0474