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        熱帶魚與其微生物組協(xié)調(diào)適應(yīng)低溫
        
			
        
				2019-03-04 10:54:42
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        eLife的一項(xiàng)研究顯示，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)熱帶魚可以控制它們的腸道微生物，以便更好地在極端溫度下存活。該結(jié)果進(jìn)一步增加配重塊“hologenome”的概念-在一個(gè)活的有機(jī)體是不是作為一個(gè)單獨(dú)的動(dòng)物或植物，但作為一個(gè)社會(huì)觀察：在宿主生物體以及所有生活在其中的微生物。在這個(gè)概念中，宿主 - 微生物相互作用在宿主的適應(yīng)性中起重要作用，而微生物組組成可能反過(guò)來(lái)受宿主適應(yīng)性的影響。
        

        熱帶魚與其微生物組協(xié)調(diào)適應(yīng)低溫
        

        “影響宿主生物適應(yīng)性的最重要的環(huán)境壓力之一是溫度，”主要作者，以色列內(nèi)蓋夫本古里安大學(xué)博士后研究員Fotini Kokou解釋道。“在這項(xiàng)研究中，我們想測(cè)試是否通過(guò)宿主微生物組的變化促進(jìn)了對(duì)溫度的適應(yīng)性。”
        

        該團(tuán)隊(duì)使用通常對(duì)寒冷非常敏感的熱帶魚，藍(lán)色羅非魚，但作為選擇性育種計(jì)劃的一部分，以色列農(nóng)業(yè)研究組織正在增加耐寒性。這允許在不同的極端溫度下比較冷敏感和抗寒魚之間的微生物組。
        

        他們首先將84只具有遺傳性低或高耐受性的魚暴露于24°C或12°C的溫度，并使用基因測(cè)序分析其腸道微生物組。他們發(fā)現(xiàn)暴露在寒冷中的兩組魚的微生物多樣性都有顯著降低。這表明低溫條件具有很強(qiáng)的選擇性，并且限制了可以在魚中存活的微生物的種類。
        

        接下來(lái)，他們研究了魚類遺傳的溫度耐受性如何影響微生物組的多樣性。當(dāng)他們比較來(lái)自冷敏感和抗寒的魚的腸道微生物時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)魚的先天溫度耐受性對(duì)其腸道微生物的多樣性開始有明顯的影響。他們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)暴露于寒冷時(shí)，魚中的腸道微生物反應(yīng)不同。這使他們得出結(jié)論，宿主遺傳學(xué)對(duì)微生物組的形成具有強(qiáng)烈影響。
        

        研究人員接下來(lái)將注意力轉(zhuǎn)向微生物組的這些變化的意義。對(duì)冷暴露后豐富的微生物類型的分析表明，宿主傾向于選擇本身耐受寒冷的微生物。實(shí)際上，耐寒魚類的微生物組似乎有一組核心微生物得以維持，而生活在冷敏感魚類中的核心微生物組在暴露于低溫后會(huì)發(fā)生顯著變化。
        

        最后，該團(tuán)隊(duì)試圖了解響應(yīng)寒冷而繁榮的魚腸微生物的特征。他們發(fā)現(xiàn)，在冷暴露期間，微生物傾向于關(guān)閉消耗能量(新陳代謝)的過(guò)程，并開啟與壓力和防御反應(yīng)相關(guān)的細(xì)胞過(guò)程。這反映了魚類自身基因中的反應(yīng)，表明暴露于寒冷引發(fā)協(xié)同節(jié)能，應(yīng)激誘導(dǎo)的適應(yīng)性反應(yīng)，涉及魚類宿主及其微生物組。
        

        “我們的研究表明，羅非魚的遺傳背景的魚和它的耐受溫度引起的應(yīng)力決定了腸道微生物來(lái)響應(yīng)溫度，”總結(jié)資深作家伊薩克·米茲拉希，在蓋夫本古里安大學(xué)微生物Ecogenomics副教授。“我們的發(fā)現(xiàn)與新興的全基因組概念一致，這表明微生物及其宿主在適者生存中共同作為自然選擇過(guò)程的一部分。”
        
			

			
          
        
			
        
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