中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所“深海生物蛋白質(zhì)組學(xué)及分子生物學(xué)研究組”成立于2013年，主要研究方向為深海生物的適應(yīng)機(jī)制，主要研究領(lǐng)域包括：
研究領(lǐng)域：
1） 共生微生物及其與宿主的共生機(jī)制
腸道共生微生物不僅對食物的消化吸收起著重要的作用，而且對宿主的病毒防御、免疫調(diào)控等也起著舉足輕重的作用，本課題組利用深海海試或深淵航次獲取的樣品，對南海1000米大王具足蟲、馬里亞納海溝6000米深淵海參，以及馬里亞納海溝獅子魚、萬米鉤蝦進(jìn)行腸道共生微生物的研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，柔壁菌門薄膜菌鋼的微生物如支原體、螺原體、脲原菌與深海生物形成共生，并成為優(yōu)勢共生菌。這些共生微生物為宿主提供機(jī)體所必需的營養(yǎng)物質(zhì)如維生素，幫助宿主進(jìn)行能量獲取如纖維素的降解，為宿主提供免疫機(jī)制如應(yīng)用CRIPR機(jī)制抵制病毒的入侵等。而這些微生物在大多數(shù)情況下是陸生生物或人類的病原菌。已發(fā)表文章《Applied & Environmental Microbiology》（IF3.7；top期刊；JCR：2區(qū)；）、《Environmental Microbiology》（IF5.0；top 期刊；JCR：1區(qū)）、《Nucleic Acids Research》(IF 11.6; top 期刊；JCR：1區(qū))、《Frontiers in Microbiology》（IF4.3； JCR： 1區(qū)）、《Deep Sea Research Part I: Oceanagraphic Research Papers》（IF2.8； JCR：1區(qū)）等。文章一經(jīng)發(fā)表，立即得到美國微生物協(xié)會兩位主席Moselio Schaechter教授和哈佛大學(xué)Roberto Kolter教授迅速做出評價，認(rèn)為該文提供了深海生物與柔壁門共生菌共同應(yīng)對深海極端環(huán)境的確實證據(jù)（該菌習(xí)慣上被認(rèn)為只是人畜病原菌）。
2） 深海生物特有的調(diào)控通路及代謝通
深海生物為適應(yīng)深海的高壓、無光、低溫及寡營養(yǎng)的極端環(huán)境，不僅在外表形態(tài)如嘴巴變大，牙齒異常鋒利外，在分子水平也有著不同于生存于淺海環(huán)境生物的代謝及調(diào)控特征。本課題組發(fā)現(xiàn)萬米深淵除Hirondellea gigas外，另一個優(yōu)勢物種Halice sp. MT2017，其分化時間分別在約58Mya和109Mya，而馬里亞納海溝形成時間是約30Mya，提示深淵物種從淺海物種演化而來。應(yīng)用這兩種萬米鉤蝦，與淺海鉤蝦比較，研究發(fā)現(xiàn)萬米鉤蝦的骨架蛋白擴(kuò)張及高度磷酸化，包括微絲蛋白、微管蛋白、中間絲蛋白及調(diào)控骨架聚合與解離的骨架結(jié)合蛋白。細(xì)胞骨架在高壓情況下會塌陷，從而影響細(xì)胞的形態(tài)、信息傳導(dǎo)、細(xì)胞分裂等細(xì)胞生命活動。骨架蛋白通對磷酸化對骨架的聚合解聚等活動進(jìn)行調(diào)節(jié)；可變剪切在真核生物體內(nèi)廣泛存在，其中有95%的基因都存在可變剪切現(xiàn)象。可變剪切導(dǎo)致了轉(zhuǎn)錄本和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的多態(tài)性，是一種重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制。不同的剪切方式使得同一個基因可以產(chǎn)生多個不同的成熟mRNA, 最終產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)。萬米鉤蝦轉(zhuǎn)錄后剪切相關(guān)基因與淺海鉤蝦相比得到正選擇；同時發(fā)現(xiàn)深淵鉤蝦線粒體蛋白的非極性氨基酸的比例明顯高于源于淺海的鉤蝦。本研究分別從DNA水平、轉(zhuǎn)錄水平及蛋白后修飾水平提示深淵鉤環(huán)境適應(yīng)的分子機(jī)制。部分研究成果發(fā)表在《Scientific Reports》（IF5.02， JCR 1區(qū)）、《International Journal of Biological Macromolecules》（IF 4.78， JCR 1區(qū)）等。
3） 源于深海酶類的研究
深海的環(huán)境特殊，必然存在著具有特別活性或活性特異的酶類。本課題組從南中國海1000米捕獲的大王具足蟲的共生菌里克隆并表達(dá)了唾液酸裂解酶。唾液酸裂解酶具有逆向合成唾液酸的功能。唾液酸是神經(jīng)節(jié)苷脂的傳遞遞質(zhì)，是大腦的組成部分，是嬰幼兒奶粉的主要添加劑之一。目前的唾液酸主要靠工業(yè)發(fā)酵純化獲得。本項目研究發(fā)現(xiàn)源于深海的唾液酸裂解酶的活性是目前報導(dǎo)的所有唾液酸裂解酶的4-10倍。并且具有較強(qiáng)的pH 值適應(yīng)范圍。為工業(yè)用酶提供了新選擇。研究成果已發(fā)表在《Marine Drugs》（IF：4.4;JCR: 1區(qū)）。除此之外，本課題組從熱蝦中克隆并表達(dá)了多種抗菌肽，對多種耐藥菌株具有顯著的抑菌效果。
4） 深海生物捕獲裝置的研發(fā)
目前我國的深海特別是深淵生物的研究與陸生生物的研究相比， 相差較遠(yuǎn)， 原因之一便是生物的獲取困難，為此，為攬瓷器活，先做金剛鉆。本課題組聯(lián)合本所工程人員，研制了宏生物防逃逸誘捕器，保溫宏生物誘捕器以及配合載人深潛器機(jī)械手使用的負(fù)壓吸引器。這些裝置均已在多個航次中成功使用。
研究隊伍：
賀麗生，研究組組長，研究員，博士生導(dǎo)師。獲香港科技大學(xué)博士學(xué)位，先后主持或參與中科院“知識創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿”，國家重大專項先導(dǎo)專項B，自然科學(xué)基金，省重點(diǎn)研發(fā)計劃，國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等科研項目。曾獲國家自然科學(xué)獎二等獎（第四完成人）、海南省領(lǐng)軍人才、首批海南省南海名家稱號。
博士后，特別研究助理招聘中，聯(lián)系方式：
辦公電話：0898-88380060
傳 真：0898-88380060
郭璐璐，研究助理，實驗師 李琪，2019級在讀博士生
史孟可，2020級在讀博士生 廖燕雯，2018級在讀碩士生
閆國永，2014級博士生，已畢業(yè) 李俊元，2015級博士生，已畢業(yè)
連春盎，2016級博士生，已畢業(yè) 朱方超，2016級博士生，已畢業(yè)
王少露，2014級碩士生，已畢業(yè) 程項雨，2016級碩士生，已畢業(yè)
團(tuán)隊生活：
端足類物種鑒定培訓(xùn)班活動
團(tuán)隊野外拓展活動
代表論文：
Lian C.A., Zhu F.C., Wei Z.F., He L.S.* Composition and potential functions of the dominant microbiota in deep-sea hagfish gut from the South China Sea. 2021. 169.
Zhu FC, Lian CA, He L.S.*. Genomic Characterization of a Novel Tenericutes Bacterium from Deep-Sea Holothurian Intestine. Microorganisms. 2020.8(12):1874.
Lian C.A., Yan G.Y., Huang J.M., Danchin A., Wang Y., He L.S.* (2020). Genomic characterization of a novel gut symbiont from the Hadal Snailfish. Front. Microbiol. 10:2978. doi: 10.3389/fmicb.2019.02978.
Yan GY, Sun J, Wang ZS, He L.S.*. Insights into the Synthesis, Secretion and Curing of Barnacle Cyprid Adhesive via Transcriptomic and Proteomic Analyses of the Cement Gland. Marine Drugs 2020,18(4), 186.
Lian CA, Li JY, Zhu FC, He L.S.*. The complete mitochondrial genome of a new deep-sea hagfish Eptatretus sp. Nan-Hai (Myxinidae: Eptatretus) from the South China Sea. MITOCHONDRIAL DNA PART B 2020, 5(1):619-620.
Li J.Y., Liao Y.W., Li J. , He L.S. *. The complete mitochondrial genome of the deep-sea amphipod Eurythenes magellanicus (Crustacea: Amphipoda: Lysianassidae). MITOCHONDRIAL DNA PART B 2020, VOL. 5, NO. 1, 337–339.
Kou Q., Meland K., Li X.Z. *, He L.S., Wang Y. “Unicorn from Hades”, a new genus of Mysidae (Malacostraca: Mysida) from the Mariana Trench, with a systematic analysis of the deep-sea mysids. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2019.106666.
Zhu F.C., Sun .J, Yan G.Y., Huang J.M., Chen C., He L.S.* Insights into the strategy of micro-environmental adaptation: Transcriptomic analysis of two alvinocaridid shrimps at a hydrothermal vent. PLoS ONE. 2020.15(1): e0227587.
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Li JY, Song ZL, Yan GY, He L.S.*. The complete mitochondrial genome of the largest amphipod, Alicella gigantea: Insight into its phylogenetic relationships and deep sea adaptive characters. International Journal of Biological Macromolecules 2019, 141:570-577.
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He L.S., Zhang G., Wang Y., Yan G.Y., Qian P.Y.*. Toward understanding barnacle cementing by characterization of one cement protein-100kDa in Amphibalanus Amphitrite. Biochemical and biophysical research communications. 2017. DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.11.101.
He L.S., Zhang P.W., Huang J.M., Zhu F.C., Antoine D., Wang Y.. The enigmatic genome of an obligate ancient Spiroplasma symbiont in a hadal holothurian. Applied and environmental microbiology. 2017. DOI: 10.1128/AEM.01965-17.
Kou Q., Chen J., Li X.Z.*, He L.S., Wang Y.. New species of the giant deep-sea isopod genus Bathynomus A.Milne Edwards, 1879(Crustacea, Isopoda, Cirolanidae) from Hainan Island, South China Sea. Integrative Zoology. 2017, 12(4):283-291.
Shen Y.J., Kou Q., Zhong Z.X*., Li X.Z., He L.S.. The first complete mitogenome of the South China deep-sea giant isopod Bathynomus sp. (Crustacea: Isopoda: Cirolanidae) allows insights into the early mitogenomic evolution of isopods. Ecology and evolution. 2017, 7(6):1869-1881.
Wang Y., Huang J.M., Wang S.L., Gao Z.M., Zhang A.Q., Danchin A.*, He L.S.*. Genomic characterization of symbiotic mycoplasmas from the stomach of deep-sea isopod Bathynomus sp..Environmental Microbiology. 2016, 18(8):2646-2659.
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