“挑剔”的寄生蟲通過選擇性地食用脂質(zhì)自助餐來改變宿主的新陳代謝

存在寄生微生物首次被發(fā)現(xiàn)從字面上改變其宿主的新陳代謝。

罪魁禍?zhǔn)资窃撐锓N的微小寄生古細(xì)菌念珠菌Nanohaloarchaeum antarcticus，寄生于其他單細(xì)胞生物，宿主古細(xì)菌物種Halorubrum lacusprofundi.

研究人員發(fā)現(xiàn)，這些寄生蟲對從宿主體內(nèi)竊取的資源非常挑剔。

“換句話說，”海洋微生物學(xué)家約書亞·哈姆（Joshua Hamm）說荷蘭皇家海洋研究所（NIOZ）的”鈣.N. antarcticus 是一種挑食者。

古細(xì)菌是單細(xì)胞生物，與細(xì)菌相似，但屬于完全不同的生物領(lǐng)域。鈣.南極奈瑟屬于一組被稱為 DPANN 的古細(xì)菌——小古細(xì)菌。其中一些寄生在其他單細(xì)胞生物中，啜飲宿主的脂質(zhì)作為自身膜的構(gòu)建材料。

幾年前，一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鈣.南極奈瑟不僅寄生在任何古老的微生物上——它特別，而且令人驚訝，依賴H. lacusprofundi 湖區(qū)對于脂質(zhì)和其他它不能自己制造的代謝物。

在NIOZ微生物學(xué)家Su Ding的帶領(lǐng)下，一組研究人員對這兩種生物進(jìn)行了更仔細(xì)的研究，以更好地了解鈣.南極豬籠草的依賴性。他們的工作包括分析血脂或脂肪化合物，存在于宿主-寄生蟲對中，也存在于H. lacusprofundi 湖區(qū)未被寄生的鈣.南極北卦。

這只能使用Ding開發(fā)的一種新分析技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，該技術(shù)使研究人員能夠看到存在的所有脂質(zhì)，甚至是他們尚未鑒定的脂質(zhì)。以前的技術(shù)只允許科學(xué)家在知道自己在尋找什么時(shí)才能看到脂質(zhì)。

他們的發(fā)現(xiàn)令人驚訝。首先，所分析的寄生蟲不會(huì)隨意從宿主身上啜飲所有脂質(zhì)。他們被發(fā)現(xiàn)有選擇地只服用某些化合物供自己使用，其余的保持不變。確實(shí)挑食。

其次，新陳代謝H. lacusprofundi 湖區(qū)在寄生和非寄生個(gè)體之間顯示出顯著差異。對于寄生微生物，存在的脂質(zhì)量不同，由鈣.N. antarcticus，但宿主微小的身體中其他脂質(zhì)的增加。

研究人員說，這可能是對寄生蟲存在產(chǎn)生的代謝負(fù)荷增加的反應(yīng)。此外，宿主物種對古細(xì)菌來說具有不尋常的膜。雖然它提供H. lacusprofundi 湖區(qū)在提高能源效率方面具有生態(tài)優(yōu)勢，它還可以讓寄生蟲擺脫其對脂肪的挑剔味道。

研究人員還指出，受感染宿主膜組成的一些變化可能是對寄生蟲的防御反應(yīng)。

需要進(jìn)一步的研究來了解寄生蟲選擇脂質(zhì)和宿主防御反應(yīng)背后的機(jī)制，但僅僅知道寄生古細(xì)菌可以改變宿主的新陳代謝就有一些有趣的意義。

研究人員說，增強(qiáng)防御能力并改變脂質(zhì)的產(chǎn)生以應(yīng)對寄生蟲，可能會(huì)對宿主如何對其他外部影響做出反應(yīng)產(chǎn)生影響，例如溫度或酸度水平的變化。

“[這一發(fā)現(xiàn)]不僅首次揭示了不同古細(xì)菌之間的相互作用;它為微生物生態(tài)學(xué)的基本原理提供了全新的見解。哈姆 說.

“特別是我們現(xiàn)在已經(jīng)證明，這些寄生微生物可以影響其他微生物的新陳代謝，這反過來又會(huì)改變它們對環(huán)境的反應(yīng)方式。未來的工作需要確定這可能在多大程度上影響微生物群落在不斷變化的條件下的穩(wěn)定性。

該團(tuán)隊(duì)的研究已發(fā)表在自然通訊.

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