在宿主细胞内建立长期共生关系的细菌内共生体，往往会丢失大量基因，并依赖宿主完成基本的细胞功能。粉蚧内共生体特氏拟杆菌（Tremblaya princeps）便是其中一例：其约 139 kb 的基因组仅编码约 120 个蛋白质编码基因，且缺少所有已知的脂质与脂肪酸合成、细胞壁组分、膜转运、蛋白质转位及跨膜蛋白相关基因。这引出了一个根本问题：特氏拟杆菌的细胞包膜如何形成并维持？本研究结合透射电子显微镜（TEM）与聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM），对一个完整的、含有内共生体的昆虫细胞进行成像，发现宿主细胞线粒体与特氏拟杆菌之间存在广泛且特异的接触。这些接触发生于彼此紧密贴近的膜之间，并含有电子致密的桥状结构，与典型的真核生物膜接触位点极为相似。全细胞分割结果显示，约 53% 的宿主线粒体与特氏拟杆菌接触；部分线粒体则被特氏拟杆菌相关膜广泛包裹。与未接触特氏拟杆菌的线粒体相比，发生接触的线粒体体积更大，嵴体积占比和表面积密度也更高，表明其线粒体外部与内部结构均存在差异。鉴于膜接触位点已知可介导膜之间的脂质和代谢物交换，这些发现提示，与宿主细胞器直接相互作用，可能为那些已失去自主合成和转运相关分子能力的内共生体提供至关重要的膜组分及其他细胞组分。
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基因组高度缩减的细菌内共生体与宿主细胞器形成广泛的膜接触位点
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Hughes
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Ladinsky
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John P
McCutcheon
DOI：
https://doi.org/10.64898/2026.10.06.757092
Dalton J Leprich
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在宿主细胞内建立长期共生关系的细菌内共生体，往往会丢失大量基因，并因此依赖宿主提供基本细胞功能。粉蚧内共生体王氏体（Tremblaya princeps）便是其中一例：其约 139 kb 的基因组仅编码约 120 个蛋白质编码基因，且缺乏所有已知的脂质和脂肪酸合成、细胞壁组分、膜运输、蛋白质转位及跨膜蛋白相关基因。这引出了一个根本问题：王氏体的细胞包膜如何形成并维持？本研究结合透射电子显微镜（TEM）和聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM），对一个含有内共生体的完整昆虫细胞进行了成像，发现宿主细胞线粒体与王氏体之间存在广泛且特异的接触。这些接触位于紧密贴合的膜之间，并含有电子致密的桥状结构，与经典真核细胞膜接触位点高度相似。整细胞分割分析显示，约 53% 的宿主线粒体与王氏体接触，部分线粒体被王氏体相关膜广泛包裹。与未接触王氏体的线粒体相比，接触王氏体的线粒体体积更大，嵴体积占比和表面积密度也更高，表明线粒体外部和内部结构均存在差异。膜接触位点众所周知可介导膜之间的脂质和代谢物交换，因此，这些发现提示，与宿主细胞器的直接相互作用可能为那些已丧失自主能力的内共生体提供至关重要的膜成分和细胞组分。
产生并转运这些分子。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://figshare.com/s/d74ee4533e1b3326a679?file=69266014
https://doi.org/10.6084/m9.figshare.34113153
已声明的资助信息
霍华德·休斯医学研究所，
美国国家航空航天局，
，80NSSC23K1357
美国国立卫生研究院，
，NIH U54 AI170856
美国国家科学基金会
，NNCI-ECCS-1542160
版权
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本预印本依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开。
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Dalton J
Leprich，
Jesse
Aaron，
Eleni
Hughes，
Mark S
Ladinsky，
Pamela S.
Bjorkman，
John P
McCutcheon
bioRxiv
2026.10.06.757092；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.06.757092
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一种基因组高度缩减的细菌内共生体与宿主细胞器形成广泛的膜接触位点
Dalton J Leprich，
Jesse Aaron，
Eleni Hughes，
Mark S Ladinsky，
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John P McCutcheon
bioRxiv
2026.10.06.757092；
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关键词：细菌内共生体 · 基因组缩减 · 膜接触位点 · 线粒体互作 · 宿主-共生体关系 · 电子显微成像
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.06.757092v1?rss=1