西工大科研團隊揭示脊椎動物征服深海深淵歷程

據西北工業大學網站消息，近日，西北工業大學生態環境學院王堃教授團隊聯合中國科學院深海科學與工程研究所何舜平研究員團隊、張海濱研究員團隊在深海生物學領域的最新原創研究成果在Cell（《細胞》）期刊發表。

研究團隊經過多次深海巡航，采集了來自深海不同區域的11種魚類樣本。通過對這些樣本的基因組數據進行深人分析，研究團隊構建了深海魚類的“生命進化樹”，揭示了脊椎動物征服深淵的歷程。結果顯示，少數類群的深海魚類在1億年前便開始適應深海環境，而大多數現存的深海魚類則是在6500萬年前的大滅絕事件后才進入深海區域。進一步的研究發現深海魚類展現出較低的突變速率，并且與DNA修復及細胞膜功能維持相關的自然選擇信號，同時對深海黑暗環境的也發生了不同層次的適應性改變。同時，研究團隊進一步探討了脊椎動物應對高壓環境的分子機制。此前，能夠在高壓下穩定蛋白質結構的氧化三甲胺（TMAO）被認為是脊椎動物適應深海高壓環境的“抗壓神器”。團隊通過測定不同深度魚類肌肉組織中的TMAO含量，發現生存深度0—6000米的魚類，TMAO含量隨著深度增加而升高，但在6000米以下的深海魚類則未出現這一趨勢。這表明，TMAO并不能單獨解釋所有深海魚類在高壓下的適應機制，可能存在著更精妙的分子機制。

更具突破性的發現是，所有生存深度在3000米以下的深海魚類均存在一種高度保守的RTF1基因突變（Q550L），實驗表明此變突影響了轉錄效率，揭示了這一基因在適應高壓環境中的潛在作用。這一發現為揭示深海生物壓力適應的分子機制開辟了新的研究方向。