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海洋球石藻（Coccolithophores）是一种单细胞海藻（微藻），其钙化鳞片通过可控的细胞内过程产生。研究钙化过程的细胞控制对理解和预测海洋条件变化对全球海洋钙化和碳通量的影响十分重要。该研究利用最先进的低温电子和低温软X射线显微镜，证明了球石藻的钙储存细胞器与非钙化微藻钙的钙储存细胞器相似。这将环境和进化意义的问题与更好表征的生物体生理和分子遗传学发现相关联，因此为了解球石藻的钙化过程提供了新窗口。

钙储存细胞器普遍存在于真核生物中，对于钙信号传导和维持细胞钙稳态起关键作用。在大多数细胞器中，细胞内钙浓度很少超过微摩尔水平。而被称为酸钙胞质体（Acidocalcisomes）的酸性细胞器却例外，它将钙与多磷酸盐一起浓缩成致密相。但迄今为止，这些细胞器仅在多种非钙生物体中被发现。

最近，在海洋球石藻Emiliania huxleyi中发现了一种储存钙和磷的隔室，提高了钙储存细胞器和方解石生物矿化之间联系的可能性。因此，研究人员利用几种微藻，并运用低温成像和低温光谱技术来研究钙储存细胞器在其天然状态和纳米级分辨率下的解剖学和化学成分。

研究表明，钙化球石藻Pleurochrysis carterae的钙储存室内的致密钙相和存储在非钙化藻Chlamydomonas reinhardtii的酸性钙离子体中的钙相具有共同的特征。研究还发现浓缩钙是一种普遍的现象，并且已经适用于球结石的形成。文章描述了酸性钙离子钙储存与海洋球石藻钙储存之间的联系，这意味着对酸性钙离子的生理和分子遗传理解可能与海洋球石藻钙化的钙通路有关，为研究这一过程对变化的海洋条件的适应性提供了新的切入点。

（刘雪雁 编译）

原文链接：

https://doi.org/10.1073/pnas.1804139115