Grafiskt abstrakt. Kredit:DOI:10.1016/j.csbj.2021.11.041
Metamorfos krävs för att de flesta marina ryggradslösa djur ska utvecklas från larver till vuxna. Det påverkas av abiotiska faktorer som temperatur, salthalt och belysning samt biologiska faktorer som mat och mikroorganismer.
Den ådrorda rapa-snäckan (Rapana venosa) är en typisk köttätande snäcka. Tidigare studier har visat att juvenila ostron kan fungera som inducerare för att förbättra metamorfoshastigheten hos larverna från Rapana venosa. Hur juvenila ostron påverkar de kompetenta Rapana venosa-larverna var dock okänt.
Nyligen har ett forskarlag under ledning av professor Zhang Tao från Institutet för Oceanologi vid den kinesiska vetenskapsakademin (IOCAS) utvärderat svaret av kritiska gener, symbiotisk mikrobiom och metabolismprofiler i kompetenta larver av R. venosa på induktion av ungdomar ostron.
Studien publicerades i Computational and Structural Biotechnology Journal .
Forskarna fann att under induktionen av juvenila ostron förändrades kritiska gener i matsmältningssystemet och det neuroendokrina systemet signifikant i kompetenta R. venosa-larver. Uttrycket av 5-hydroxitryptamin (5-HT)-receptorn ökade signifikant, medan uttrycket av kväveoxidsyntetas och kolecystokinin-receptorn minskade signifikant i juvenila ostron.
Som ett resultat av induktion och utveckling av juvenila ostron visade den symbiotiska mikrobiotan och värdmetaboliska profiler markanta förändringar. Differentiella mikroorganismer och metaboliter anrikades kraftigt i vägen för "arginin- och prolinmetabolism", som är relaterad till biosyntesen av kväveoxid.
Forskarna föreslog en hypotetisk modell av juvenil ostron-inducerad metamorfos i R. venosa. De föreningar som frigörs av juvenila ostron interagerar sannolikt med larverna via smak- eller luktreceptorer, vilket utlöser neuroendokrina systemförändringar, inklusive kolecystokinin och kolecystokininreceptor, 5-HT- och 5-HT-receptor, kväveoxid och kväveoxidsyntetas.
Sedan kan kolecystokinin reglera utsöndringen av matsmältningsenzymer och utvecklingen av matsmältningssystemet, och på så sätt initiera matvanaövergången från växtätande till köttätande.
Å andra sidan reglerar 5-HT och kväveoxidsyntetas ytterligare metamorfosen av R. venosa, och symbiotisk mikrobiota kan också spela en viktig roll för att påverka matvaneövergången och metamorfosen.