共生关系是自然界中普遍存在的现象,多种生物通过共生关系实现了共同进化。近年来,生物化学研究在揭示共生机制方面取得了重大突破,以下是一些重要的发现:
1. 肠道共生菌与宿主免疫调节
研究发现:中国科学院分子细胞科学卓越创新中心宋昕阳研究组与中国科学院上海营养与健康研究所钱友存研究组的合作研究揭示了宿主肠道上皮来源的载脂蛋白APOL家族分子与共生拟杆菌神经酰胺1-磷酸分子结合所触发的肠道多细胞协同互作新机制及其维持黏膜免疫稳态运行的关键作用。
意义:这一发现有助于理解肠道黏膜免疫系统的成熟和宿主防御机制的发展,为开发针对肠道免疫系统的治疗方法提供了新的思路。
2. 菌根共生中的脂肪酸营养交换
研究发现:中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所王二涛研究组发现,在丛枝菌根真菌共生过程中,苜蓿转录因子WRI5a是脂肪酸碳源和磷营养交换的分子开关。
意义:这一研究揭示了菌根共生中脂肪酸营养交换的调控分子机制,为植物与菌根真菌的共生关系提供了新的认识。
3. 聚球藻与异养菌群互作机制
研究发现:中国科学院青岛生物能源与过程研究所张永雨研究员团队揭示了海洋聚球藻与异养菌群长期共存下互利共生的内在趋势与机制。
意义:这一研究有助于理解海洋生态系统中藻菌关系的稳定性,为海洋生态系统保护和资源利用提供了理论依据。
4. 入侵种松材线虫与本地蓝变菌共生关系
研究发现:赵莉蔺研究团队合作揭示了入侵种松材线虫与本地蓝变菌共生关系建立的脂肪代谢分子桥梁。
意义:这一研究有助于理解入侵物种与本地物种的共生关系,为入侵物种的防控提供了新的思路。
5. 寄生蜂与害虫幼虫共生关系
研究发现:浙江大学陈学新教授团队揭示了寄生蜂通过共生病毒基因精准调控寄主昆虫蜕皮过程的分子机制。
意义:这一研究为开发基于靶向害虫发育调控的绿色防控技术提供了理论支持。
6. 候选门级辐射类群与宿主的互利共生关系
研究发现:中国地质大学地质微生物和生物化学团队揭示了候选门级辐射类群(CPR)与宿主的潜在互利共生关系。
意义:这一研究有助于理解强碱性生态系统中的微生物多样性,为生态系统保护和资源利用提供了理论依据。
7. 肠道共生菌调节糖脂代谢
研究发现:微生物所揭示肠道共生菌调节糖脂代谢的复杂机制,发现抗代谢综合征新型益生菌和降糖药物研发新靶点。
意义:这一研究有助于开发新型益生菌和降糖药物,为治疗肥胖、糖尿病和高血脂症等疾病提供了新的思路。
8. 榕树与榕小蜂共生关系形成机制
研究发现:中科院西双版纳植物园的研究人员发现了榕树通过释放单一的不常见挥发性化合物,达到对其传粉榕小蜂的专性吸引,以确立榕树与榕小蜂间专一性的共生关系。
意义:这一研究揭示了榕树与榕小蜂间共生关系的形成机制,为生态学研究提供了新的案例。
9. 抗病毒天然免疫的分子机制
研究发现:抗病毒天然免疫的分子机制研究,揭示了RIG-I-MAVS信号转导通路在介导细胞抗病毒天然免疫中的关键作用。
意义:这一研究有助于开发新型抗病毒药物,为病毒感染的预防和治疗提供了新的思路。
10. 无肠深海管虫的基因组秘密
研究发现:香港科技大学的研究人员首次破解无肠深海管虫的染色体层面基因组,发现了管虫如何透过其共生细菌为其制造的有机营养物,令其得以于极端环境中生存的机制。
意义:这一研究为制造生物材料及抑制微生物繁殖等应用范畴提供了基础。
以上是生物化学研究在共生机制方面的重大发现,这些发现不仅丰富了我们对自然界共生关系的认识,也为人类利用共生关系提供了新的思路。