Global Change Biology | 转录组学揭示海洋生物适应长期高温暴露的分子机制

编译：罗睺，编辑：十九、江舜尧。

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法属波利尼西亚海洋开发研究院J. Le Luyer于2019年11月6日在Global Change Biology（IF=8.88）在线发表题目为《Molecular mechanisms of acclimation to long‐term elevated temperature exposure in marine symbioses》的文章，本文研究了蛤类宿主及其光合活性共生体的生理和转录组学响应，探索了适应环境相关的亚致死温度的关键分子途径。有助于我们更深入的了解生物的耐热性。

文章摘要 

法属波利尼西亚的海水温度不断上升，导致珊瑚和巨大蛤蜊失去活力。由于巨蛤具有独特的外共生特征，它们代表了一个独特而强大的模型，用于比较1）维持共生和2）获得珊瑚礁生物耐热性所涉及的分子途径。本研究中，研究者在65天的实验中探索了蛤类宿主及其光合活性共生体的生理和转录组学响应。在这个实验中，蛤蜊暴露在正常或环境相关的高温海水中。此外，研究者还利用DNA宏条形码数据和现场采样/调查数据，探讨了在蛤蜊对环境变化的响应中，全生物适应（即共生群落迁移）与适应（即分子水平上的生理变化）的相对重要性。最后，研究者比较了共生科沟鞭藻的转录组数据和公开可用的基因组数据集（与珊瑚Pocillopora damicornis一起培养和寄养），以便更好地区分宿主和特定共生基因型在这种互惠关系中的反应。基因模块保存分析表明，高温下共生体光系统II的功能受损，这种反应在所有被检测的全生物和共生科谱系中都有发现。类似地，表观遗传调控似乎是高温环境下寄养的巨蛤共生体的一个关键反应机制，这种调节能够区分耐热枝角类和温敏枝角类，在全球气候变化的时代，表观遗传过程对珊瑚礁保护来说可能是一条有前途的研究途径。

文中重要图片说明

图1：通过qPCR、DNA宏条形码（metabarcoding）和多元分析评估共生菌科的群落代表性。（A）由qPCR确定的热图，显示各组（N=4个个体/组）的中位数相对分类比例。（B）基于欧氏距离PCoA的RDA表示。

图2：转录组组装统计信息。(A)表显示Triacna最大值和SYMbiodinifinaceae的各种组装指标。(b)SYMbiodiaceae和Trida的相对G-C含量(%)的密度图CNA最大值重叠群。

图3：共生基因表达模块与实验因素(温度、时间)、数量生理性状和寄主模块隶属度的相关矩阵。

图4：RDA图。培养的共生菌科(枝孢属C1型和川芎属Fugacium kawagutii)以及珊瑚(枝孢属C1型Cladocopium)和巨蛤(共生甲藻Symbiodarium spp.)。

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