海水中磷的浓度在通常是在纳摩尔级别，因而磷是限制海洋中细菌的生长和光合细菌及藻类初级生产力的关键营养元素之一。海洋微生物已经进化出相当复杂的策略来适应海洋的缺磷限制。

英国华威大学陈银（Yin Chen）教授及团队对海洋微生物适应低磷的分子和生理机制进行了深入的研究。其中之一涉及到用不含磷的膜脂代替膜磷脂从而重塑微生物的脂膜以减少细胞对磷的需求。这种策略被海洋浮游生物和异养细菌所广泛采用。然而，我们对脂质重塑的生物学和生理学的后果知之甚少。

北京时间2022年8月30日，在最新发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）的文章中，该团队使用海洋玫瑰杆菌 Phaeobacter sp. MED193 和 纤毛虫Uronema marinum作为模型，系统地评估了膜脂重塑对细菌-原生生物相互作用的影响。

该文章发现纤毛虫在磷缺乏下的捕食和生长存在一个微妙的平衡。一方面，在磷充足的条件下，Phaeobacter 很容易被纤毛虫摄入，但不容易被消化。另一方面，在磷缺乏的条件下，Phaeobacter重塑膜脂，进而导致细菌表面的甘露糖糖基化修饰减少，因而纤毛虫捕获难度加大。然而，一旦被纤毛虫摄入，膜重塑的Phaeobacter无法阻止纤毛虫吞噬体酸化。因此膜重塑的Phaeobacter变得更容易被消化，而纤毛虫生长也变得更快。因此，由于磷缺乏导致的细菌脂质重塑可能影响海洋微生物的食物网以及营养能量转移和养分输出效率。

该发现对理解海洋微生物对磷缺乏的生物学，生理学和生态学意义具有重要的意义。

该工作由来自英国华威大学、中国海洋大学和山东大学的研究人员合作完成。华威大学生命科学院的Richard Guillonneau博士为文章第一作者，华威大学生命科学院的陈银教授为通讯作者。

该研究得到了欧盟地平线2020计划-欧盟研究理事会的资助。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2203057119

转自：“小柯生命”微信公众号

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