"盗取叶绿体的新型细胞器"kleptosome"揭秘:海蛞蝓光合作用的进化密码与内共生机制"

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Cell 45.5

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  来自Cell期刊的研究团队揭示了海蛞蝓维持"动物光合作用"的奥秘。这些"太阳能"海蛞蝓通过特殊细胞器kleptosome盗取并储存藻类叶绿体,利用ATP敏感离子通道维持光合微环境,饥饿时则消化叶绿体获取营养。该发现为内共生进化提供了新见解,并证实珊瑚等生物存在类似机制。

  

自然界中存在令人惊叹的"太阳能动物"—— sacoglossan海蛞蝓,它们通过摄食藻类后盗取其叶绿体(chloroplasts)并长期保留。最新研究发现,这些"盗来的"叶绿体被储存在宿主特化的新型细胞器"盗食体"(kleptosome)中。盗食体通过管腔内的ATP敏感离子通道(ATP-sensing ion channels)精确调控微环境,既支持叶绿体持续数月的光合作用,又能在长期饥饿时启动消化程序获取额外营养。

更引人注目的是,这种"细胞器劫持"策略与珊瑚、海葵等光合动物存在趋同进化。研究揭示了真核生物通过内共生(endosymbiosis)整合外来生命单元的普适机制:从十亿年前线粒体的原始内共生,到现代生物在个体生命周期内完成的"即时内共生"。盗食体的发现为理解细胞器进化提供了活体模型,其独特的"先光合后消化"双模式调控机制,或为人工合成生物学开辟新思路。

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