3D成像可在珊瑚礁上创建隐藏的微生物群落的分子图

来自夏威夷马诺阿大学(UH)，不列颠哥伦比亚大学(UBC)，圣地亚哥州立大学(SDSU)和其他地方的研究人员创建了横跨珊瑚殖民地的细菌，病毒和生化物质的3D分子图谱，以及它们的相互作用的生物，例如藻类和其他竞争性珊瑚。这使研究小组能够发现特定的微生物和病毒功能，这些功能似乎是珊瑚微生物组的关键组成部分。

该研究，在最近公布的海洋科学前沿，使用了一种新的与尖端的3D成像技术来创建关于珊瑚高分辨率分子图谱状态的最先进的分子方法的组合礁生物体。

健康的珊瑚礁需要具有韧性的珊瑚殖民地，并能与其他生物(例如藻类)竞争。这项新的研究基于作者先前的研究，该研究强调了病毒和细菌在介导珊瑚礁上的珊瑚与藻类之间的冲突中所起的重要作用。

UH夏威夷海洋生物研究所(HIMB)的高级作者，博士后研究员Ty Roach表示：“我们最近的研究将这项工作扩展到一个空间明确的框架中，并制作了一些非常令人印象深刻的3D分子图。马诺阿海洋与地球科学技术学院。“此外，我们发现生活在珊瑚上和在珊瑚中的细菌和病毒的模式主要是由生态因素驱动的，例如与样本的距离有多接近。”

该小组从加勒比珊瑚礁中采样了两个珊瑚殖民地，并使用运动摄影测量法中的结构对珊瑚及其相互作用的生物进行了3D重建。然后使用多种分子方法研究与这些珊瑚有关的细菌和病毒DNA，RNA和生化物质。然后将这些分子映射回3D模型。

该研究的主要作者，UBC博士候选人艾玛·乔治说：“目前的生态状况表明，珊瑚是成千上万种微生物和病毒的家园，它们存在于复杂的生物化学环境中。” “这些病毒，微生物和化学物质与珊瑚宿主结合在一起，形成了一个整体环节。随着近几十年来珊瑚礁健康状况的下降，了解每个参与者在生态系统功能中的作用变得越来越重要。”

功能性和健康的珊瑚礁生态系统可以保护海岸线，促进当地经济发展并支持包括渔业在内的海洋食物网。这些新发现对珊瑚礁的恢复和管理具有直接的意义，因为它们提供了对局部压力源影响珊瑚并导致疾病的方式的更机械的理解。

这项研究的主要负责人，SDSU博士候选人Mark Little说：“此外，这些3D分子作图方法还可以应用于除珊瑚之外的许多其他具有重要生态意义的生物。” “我们希望这种生成水下分子图谱的方法组合将为其他人更好地了解许多海洋动植物的全生命周期提供一种卓有成效的方式。”

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