Stony Corals的第一个细胞阿特拉斯是珊瑚礁保护努力的提升

野外的石珊瑚

在埃拉特湾的自然栖息地描绘了石珊瑚,在红海的北端。信贷:海伊本土/海法大学

地图首次揭示了珊瑚中专门的免疫细胞的存在。

海法大学,Weizmann Institute和基因组法规中心(CRG)的研究人员建立了Styleophora Pistillata的所有不同类型细胞的第一个地图集,该珊瑚珊瑚珊瑚珊瑚珊瑚珊瑚珊瑚。今天发表于期刊细胞,该研究是第一个检测珊瑚中专用免疫细胞的存在。

调查结果为珊瑚的分子生物学和演变提供了新的见解,并将帮助目前和未来的保护努力,以保护珊瑚礁生态系统通过上升yabo124的温度和海洋酸化威胁。

地图显示,Tuthophora Pistillata在其生命周期中的三个主要阶段有40种不同的细胞类型。研究人员发现了负责重要的生物学过程的分子机制,例如珊瑚骨架的形成,这用作大量海洋物种的栖息地。该团队还发现了珊瑚如何与居住在其细胞内的光合藻类建立共生关系。

息肉珊瑚

对构成石珊瑚殖民地的个别息肉的特写镜头视图。每根息肉都在横跨几毫米,嘴里有12个触手。棕色是珊瑚胃细胞内的共生藻类。信贷:山尼征税/海法大学

研究人员还惊讶地发现存在雇用许多与脊椎动物中免疫细胞功能相关的许多基因的专门免疫细胞的存在。以前认为天生的免疫力在保留藻类共生的健康以及对温度和酸化的恢复性的影响中起着作用,但直到现在珊瑚中没有报告专门的免疫细胞。

根据塔利斯博士,海法大学研究员的作者之一,“珊瑚礁在海洋和海洋生态系统中发挥着关键作用,因为它们为大约25%的动物提供了栖息地海和建立世界上最大的生物结构。海水和上升酸度的变暖对珊瑚礁的未来构成了威胁,因此,我们已经完成的遗传测序对于珊瑚礁的生存和海洋的未来非常重要。“

根据Arnau SebePedrós,CRG的研究和集团领导者的共同作者,我们的工作系统地定义了珊瑚细胞的分子生物学。yabo124这种细胞阿特拉斯将有助于更好地了解珊瑚的响应,以提高温度和海洋酸化,并且甚至可能最终帮助设计干预措施,以提高我们仍然留下的珊瑚礁的弹性。这项工作也是单细胞基因组学技术如何彻底改变对动物生物多样性和进化的理解,弥合基因组和生物之间的差距的一个很好的例子。“

荧光息石珊瑚

构成石珊瑚殖民地的单个息肉的荧光特写。红色荧光对应于存在于珊瑚胃细胞内的共生藻类,天然含有绿色荧光蛋白的珊瑚细胞也可见。信贷:山尼征税/海法大学

研究人员通过使用称为单小区的方法构建了小区图集RNA.测序以测量每个单独细胞的基因表达。在研究中,单细胞RNA测序几乎完全限于在实验室条件下种植的种类。由于石质珊瑚在实验室条件下难以生长,以色列的研究人员在埃拉特湾的生命周期中在不同阶段收集了珊瑚,然后将它们运到Weizmann Institute,并在巴塞罗那的CRG中进行排序和分析。该研究是少数人在野外采样的物种中进行单细胞分析之一。

石珊瑚是许多珊瑚礁的基础物种。他们将他们的生活作为游泳幼虫,分散并将其定居为息肉。息肉迅速构建富含蛋白质的基质,形成碳酸钙骨架,最终发展到由许多单独的球体组成的殖民地成人中。石珊瑚菌落是巨大多样性海洋物种的主要栖息地,这就是为什么珊瑚礁被认为是海的雨林。

Stony珊瑚通过形成与其细胞内的光合藻类的共生关系,生活在热带海域。藻类为细胞提供光合产物,又提供含碳的藻类。共生关系适应了珊瑚生长和繁殖的高能量需求,包括生产其骨架。

在过去的几十年中,珊瑚礁已经拒绝了全世界。这种下降的主要驱动因素正在上升海洋温度和酸化,这通过导致珊瑚漂白直接影响珊瑚共生,珊瑚驱逐生活在其组织中的藻类,并通过降低的钙化速率影响骨架形成。

参考文献:“石珊瑚细胞阿特拉斯照亮了珊瑚共生,钙化和免疫的分子和细胞基础,”山脉征收,·安马里亚·埃雷克,XavierGrau-Bové,SimónMenéndez-Bravo,Marta Iglesias,Amos Tanay,Tali Mass和ArnauSebé-Pedrós,5月3日2021年,细胞
DOI:10.1016 / J.Cell.2021.04.005

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