加州大学圣克鲁斯分校 信用:CC0公共领域 几十年来，夏威夷短尾乌贼和生活在其光器官中的生物发光细菌之间的关系一直被作为共生模式进行研究
现在，研究人员使用了一种强大的化学分析工具来识别细菌产生的一种小分子，这种小分子似乎在细菌在光器官的定殖中起着重要作用
这项研究发表在3月9日的mBio杂志上，为科学家对这种标志性共生关系所涉及的化学信号的理解增加了一条新的线索
加州大学圣克鲁斯分校化学和生物化学副教授、通讯作者劳拉·桑切斯说:“令人兴奋的是，即使在这样一个研究完善的系统中，仍有新的东西有待发现。”
夏威夷短尾乌贼是一种小型夜间活动的乌贼，大约有拇指那么大，生活在沿海浅水区，白天藏在沙子里，晚上出来捕食小虾和其他猎物
它的发光器官发出的生物发光被向下引导，并被调整以匹配来自月亮和星星的光的强度，消除了鱿鱼的阴影并掩盖了它的轮廓
这种“逆光”策略有助于隐藏乌贼，使其不被底层捕食者和自己的猎物发现
一只幼年短尾乌贼刚孵化时完全没有细菌，但几个小时后，它的光器官就被一种非常特殊的细菌定殖，这种细菌叫做费氏弧菌
小乌贼进入的环境每毫升海水中含有数千种细菌和数百万个细菌细胞，其中只有很小一部分是V
费氏弧菌
然而，只有那些经过特殊改造的细菌才能在光器官中占据一席之地
“这是一种非常优雅的共生关系，”桑切斯说
“我们已经知道，并非所有的病毒株
菲舍尔人也一样——有些人比其他人更擅长殖民——我们想知道这是否是由化学信号决定的
" 桑切斯的实验室使用了一种叫做成像质谱的技术，这种技术允许研究人员直接观察样本中各种分子的空间分布，比如鱿鱼样本或细菌菌落
大多数观察样品中特定分子位置的技术都包括标记目标分子
但是成像质谱允许非目标调查——换句话说，你不必知道你在寻找什么
桑切斯解释说:“很难想象生物体中的化学物质。”
“通过成像质谱，我们可以直接检测化学物质，并知道它们在样品中的位置
" 在这项研究中确定的小分子是一种类型的二酮哌嗪(DKP)，一个大家族的环二肽
这种特殊的DKP环(D-组氨酸-L-脯氨酸)，或cHP-3，直接在定居鱿鱼的光器官中检测到
它也是由V菌株大量生产的
显示生物膜形成增加，这与建群能力相关
最后，用cHP-3补充细菌培养物导致生物发光的浓度依赖性增加
桑切斯说:“我们知道它是在共生关系建立的最初几个小时内产生的，我们也知道它会影响细菌的发光，生物发光和殖民是联系在一起的。”
结果表明，cHP-3是这种共生现象特有的重要化学信号，但研究人员尚未确切确定它的作用或其相互作用的细节
“我们现在正在努力
桑切斯说:“我们不知道其中的机制，但发生的事情比我们想象的要多得多。”
“我们接下来要做的是找到产生它的基因簇，并发现它被广泛使用的程度
"
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