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海洋原生生物破囊壺菌的滲透調節和對Na⁺的需求

破囊壺菌是低等的真菌，生長在大量的Na⁺環境中。Na⁺參與細胞滲透調節和細胞代謝。滲透調節通過從環境中吸收無機離子，或者改變細胞質中可溶性物質的濃度來完成。通過質膜的滲透調節在轉運過程中非常重要。但是在海洋原生生物中如何通過質膜進行滲透調節還不清楚。

澳大利亞的科學家Shabala等人用非損傷微測技術揭示了海洋原生生物破囊壺菌滲透調節的離子機制。發現低滲引起了破囊壺菌顯著的Na⁺、Cl^-和K⁺的外流，脅迫初始的30min內完成了滲透調節。就這個細菌來說，Na⁺是主要的貢獻者，在滲透調節中超過一半，Cl^-是第二個貢獻者。K⁺ 在滲透調節過程中的作用相對較小。Ca²⁺和H⁺流速的變化主要歸功于胞內的信號轉導。通過生長實驗整理了離子流的數據，即使當生長在一個沒有Na⁺的環境中，只要維持合適的滲透勢，即通過甘露醇調節到和海水一樣的滲透勢時，破囊壺菌細胞也能正常生長。這說明Na⁺對破囊壺菌的生長不是必需的，因為Na⁺主要參與細胞代謝。

這項工作為細菌如何進行滲透調節提供了證據，發現破囊壺菌細胞在沒有Na⁺的環境中也能夠正常生長，證明了細胞的滲透/膨壓也能通過其他方式進行調節以及調節的機制。

圖注：A. H⁺流速對低滲反應的動力學；

B. 不同濃度的NaCl引起了H⁺流速的不同反應。

關鍵詞：非損傷微測技術(MIFE); H⁺ flux; Na⁺ flux; K⁺ flux; Cl^- flux; 破囊壺菌(thraustochytrid).

注：非損傷微測技術(NMT)包括：SIET、SVET、SPET、SERIS、SERP、SERE、SRET、MIFE®等。