多年来，越来越多的证据表明，微生物组(居住在生物体中的所有微生物的总体)以各种方式与其宿主相互作用，并可以影响关键的生命过程。海绵是地球上最古老的多细胞生命形式之一，同样拥有多种微生物群落。

由慕尼黑大学地球与环境科学系和地球生物中心助理教授SergioVargas和GertWörheide领导的一项新研究发表在《分子生物学与进化》上，现已发现了模式生物Lendenfeldiachondrodes的分子机制。海绵对其微生物群的变化做出积极反应。研究人员认为他们的发现表明微生物组和宿主之间系统发育相互作用的深层进化起源。

海绵是一种结构非常简单的生物体，在进化过程中，在六亿多年前从动物界的其他部分中分离出来。海绵拥有参与调节海绵和微生物组之间相互作用的蛋白质，这些蛋白质似乎负责海绵根据微生物组的变化而改变其形态的能力。

“这表明海绵与微生物组相互作用的能力是进化的早期发展，”瓦尔加斯说。“然而，尚未对潜在的分子机制进行充分的研究。”研究人员现在以经常饲养在水族馆中的Lendenfeldiachondrodes海绵为对象，研究了微生物组组成的变化是否以及如何影响海绵的基因活性。

Lendenfeldiachondrodes是一种海绵物种，其微生物组以光合蓝细菌为主。它通过过滤水中的微生物来获取食物，但也通过共生体提供碳化合物。海绵对蓝藻的损失做出反应——例如由于遮荫——其形态发生显着变化：在本研究中，最初具有叶状(叶状)生长形式的蓝色海绵转变为白色、线状形态类型，具有显微解剖结构明显不同。

应用转录组学方法使科学家们首次证明这些变化伴随着基因调控的广泛修改。“我们观察到与免疫反应和发育有关的基因活性的变化，”巴尔加斯指出。“这表明海绵可以感知微生物组的变化，并通过发育过程积极应对它们。”

研究人员怀疑，阴影海绵改变了它们的新陈代谢，以弥补它们从共生体中接收到的碳化合物较少的事实。巴尔加斯说：“我们的研究结果强调了微生物组对动物营养和发育的重要性，并指出了动物及其细菌伙伴所共有的深刻的进化历史。”

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标签：海绵微生物组变化