News Release

珊瑚的热耐受

Peer-Reviewed Publication

Proceedings of the National Academy of Sciences

一项研究发现,支持共生的基因可能对热做出应答而引发珊瑚白化,而热激因子1(HSF1)基因参与到了保护珊瑚免受热胁迫伤害。全世界的珊瑚礁正在面临来自气候变化诱导的热胁迫的不断增加的威胁,这可能导致白化死亡,白化被定义为珊瑚失去生活在其中并且与珊瑚交换营养物质的共生藻类。然而,人们对于参与珊瑚热胁迫和白化的分子和细胞机制知之甚少。John Pringle 及其同事使用一种称为RNAseq的技术研究了珊瑚的一个亲缘物种��Aiptasia海葵,它类似于珊瑚,与藻类共生。在暴露于高温(34摄氏度)的头3个小时里,524个基因表现出了在共生海葵中的4倍的表达水平的增长。这种早期热胁迫应答看上去是部分地被两个蛋白质��核因子-kappa B(NFkB)以及热激因子1(HSF1)��驱动的,它们是调控许多基因的活动性的转录因子。 之后,这组作者识别出了337个基因,与没有藻类的海葵相比,它们的表达水平在共生海葵中至少是前者的4倍。这些推测的支持共生的基因的超过1/4在热暴露的头12个小时表现出了至少3倍的减少,这是在发生白化之前的许多小时。这组作者说,这项发现提示,热诱导的支持共生的基因的表达减少可能引发了白化。在一篇相关论文中,这组作者使用CRISPR/Cas9基因编辑技术产生了具有HSF1变异基因的鹿角大珊瑚(Acropora millepora)的珊瑚幼虫。几乎没有观察到在48小时里暴露于27摄氏度的突变幼虫或暴露于34摄氏度的非突变幼虫的死亡。相比之下,在48小时的热暴露中,将近2/3的突变幼虫死亡,这表明了HSF1在保护珊瑚免受热胁迫方面起到了一个重要的作用。这些发现提示,具有天然高的HSF1表达水平的珊瑚种群可能对气候变化具有恢复力。这组作者说,这些研究一起提供了珊瑚生物学的见解,并且可能指导致力于预测、预防和缓解气候变化对珊瑚的效应的保护举措。

###


Disclaimer: AAAS and EurekAlert! are not responsible for the accuracy of news releases posted to EurekAlert! by contributing institutions or for the use of any information through the EurekAlert system.