珊瑚生物学研究新时代:科学家们培养yabo124了第一稳定珊瑚细胞系

Acropora Tenuis Colony.

Acropora Tenuis殖民地在天然海洋环境中生长,并转移到水族馆以诱导产卵。信用:oist.

培养珊瑚细胞的能力可以迎来珊瑚生物学研究的新时代。yabo124

  • 研究人员已经成功地从石油珊瑚,古洛拉·诺努斯,在培养皿中成功生长了细胞
  • 通过从珊瑚幼虫分离出细胞来产生细胞系,然后将其开发成八种不同的细胞类型
  • 八种细胞类型中的七种是稳定的,可以无限期地生长,即使在冻结后也仍然可行
  • 一些细胞类型代表了内胚层状细胞,因此可以阐明珊瑚如何与光合藻类相互作用以及如何发生漂白
  • 细胞系可用于珊瑚细胞研究的许多途径,包括珊瑚发育,珊瑚养殖以及气候变化和污染的影响

根据今天发表的一项研究(2021年4月25日),日本的研究人员在珊瑚中建立了可持续的细胞系海洋生物技术

八个细胞培养物中的七个,从石珊瑚上种,acropora tenuis.科学家们报道,持续增殖超过10个月。

“建立稳定的海洋生物细胞系,尤其是珊瑚,在过去已经证明是非常困难的,”冲绳科技学院研究生大学海洋基因组学单位高级作者萨摩教授(OIST)。“这一成功可能被证明是一个关键时刻,以便更深入地了解这些真主重要动物的生物学。”yabo124

acropora tenuis.属于这一点acroporidae.家庭,在热带和亚热带礁中发现的最常见的珊瑚类型。这些石珊瑚是快速种植者,因此在珊瑚礁的结构形成中起着至关重要的作用。

然而,acroporidae.珊瑚特别容易受到海洋状况的变化,通常在温度飙升或海洋酸化时经历漂白事件。通过细胞系建立了关于这些珊瑚基本生物学的知识可能有一天可以帮助他们保护他们免受yabo124气候变化,解释萨摩教授。

创造文化

在研究中,Satoh教授与Kochi大学Kaz Kawamura教授密切合作 - 一个专家开发和维护海洋生物的细胞培养。

由于成人珊瑚宿主多种微观海洋生物,该组织选择尝试从珊瑚幼虫创造细胞系以减少交叉污染的机会。使用幼虫细胞的另一个好处是它们比成人细胞更容易分裂,可能使它们更容易培养。

研究人员使用实验室中的珊瑚标本隔离卵和精子并施肥卵。一旦珊瑚幼虫发育,它们将幼虫分成单个细胞,并在培养皿中长大。

三行培养的珊瑚细胞

显微镜图像显示在研究中建立的三条细胞系,颜色和形式。信用:oist.

最初,培养物尝试结束失败。“小泡沫尸体出现,然后占据了大部分培养皿,”Kaz Kawamura教授说。“我们后来发现这些是染色石珊瑚细胞的碎片。”

在第二年,本集团发现,通过将蛋白酶添加到细胞培养基中,在培养的开始时,它们可以阻止石质珊瑚细胞染色并保持它们生长。

两至三周后,幼虫细胞发展成八种不同的细胞类型,其颜色,形式和基因活性变化。八个中的七个继续无限期分裂以形成新的珊瑚细胞。

探索珊瑚生存的共生积分

本研究中最激动人心的进步之一是一些细胞系以形式和基因活性与内胚层细胞相似。内胚层是在珊瑚蛋受精后一天形成的细胞内层。

重要的是,它是内胚层中的细胞,其包含共生藻类,其光合作用和提供营养物以维持珊瑚。

珊瑚息肉和他们的共生

珊瑚是最简单的动物之一,只有两层细胞(称为胚层)在早期胚胎发育中形成 - 内层,内胚层和外层,外层。每个生殖细胞层最终发展成不同类型的细胞,包括消化细胞,肌肉状细胞,神经样细胞和刺痛细胞(Cnidyytes),但是如何在发育过程中的每种细胞类型形式仍需要调查。信用:oist.

“此时,珊瑚生物学中最迫切需要的是了解珊瑚动物与其光合作用在蜂窝水平之间的相互作用,以及这种关系如何在压力下yabo124塌陷,导致珊瑚漂白和死亡,”教授来自澳大利亚詹姆斯库克大学的领先珊瑚生物学家David Miller,没有参与该研究。

他继续:“遵循培养中的这些细胞代表珊瑚内胚层的细胞,珊瑚/照相相互作用的详细分子分析是可能的 - 来自这一点,可以预期理解的真实进展,可能预期珊瑚漂白的实际进步可以预期流动。”

对于Satoh教授,他的兴趣在于如何像幼虫细胞一样的光电藻类细胞最初进入珊瑚。

“幼虫首次发展后一周后,藻类掺入珊瑚细胞中,”Satoh教授。“但没有人尚未在以前的单个细胞水平上观察到这种患有这种内生物事件。”

珊瑚细胞研究新时代

科学家们还发现,用液氮冷冻后珊瑚细胞系仍然可行,然后在液氮中冻结。“这对于能够成功为全球研究实验室提供珊瑚细胞系来说至关重要,”萨摩教授说。

使用这些细胞系对未来研究的影响是深远的,从研究单一珊瑚细胞如何应对污染或更高的温度,研究珊瑚如何生产碳酸钙,从而产生构建其骨骼的碳酸钙。

研究还可以进一步了解珊瑚如何发展,这可以提高我们农业珊瑚的能力。

在未来的研究中,团队希望建立克隆的细胞系,意味着文化中的每种细胞都是基因上相同的。

“这将使我们能够更清楚地了解我们正在进行的珊瑚细胞类型,例如肠道细胞或神经状细胞,通过在细胞中接通和关闭该基因,”Satoh教授说。

参考:2021年4月25日,海洋生物技术
DOI:10.1007 / S10126-021-10031-W

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