La metamorfosi è necessaria affinché la maggior parte degli invertebrati marini si sviluppi dalle larve agli adulti. È influenzato da fattori abiotici come temperatura, salinità e illuminazione, nonché da fattori biologici come cibo e microrganismi.

La rapa buccina venata (Rapana venosa) è un tipico gasteropode carnivoro. Studi precedenti hanno scoperto che le ostriche giovanili possono agire come induttori per migliorare il tasso di metamorfosi delle larve di Rapana venosa. Tuttavia, non era noto come le ostriche giovanili influissero sulle larve competenti di Rapana venosa.

Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Zhang Tao dell'Istituto di Oceanologia dell'Accademia Cinese delle Scienze (IOCAS) ha valutato la risposta di geni critici, microbioma simbiotico e profili metabolici in larve competenti di R. venosa all'induzione da parte di giovani ostriche.

Lo studio è stato pubblicato su Computational and Structural Biotechnology Journal .

I ricercatori hanno scoperto che sotto l'induzione dell'ostrica giovanile, i geni critici nel sistema digestivo e nel sistema neuroendocrino erano significativamente alterati nelle larve competenti di R. venosa. L'espressione del recettore della 5-idrossitriptamina (5-HT) era significativamente aumentata, mentre l'espressione del recettore dell'ossido nitrico sintetasi e della colecistochinina era significativamente ridotta nelle ostriche giovani.

Come risultato dell'induzione e dello sviluppo delle ostriche giovanili, il microbiota simbiotico e i profili metabolici dell'ospite hanno mostrato cambiamenti marcati. I microrganismi differenziali e i metaboliti sono stati maggiormente arricchiti nel percorso del "metabolismo dell'arginina e della prolina", che è correlato alla biosintesi dell'ossido nitrico.

I ricercatori hanno proposto un modello ipotetico di metamorfosi giovanile indotta da ostriche in R. venosa. I composti rilasciati dalle ostriche giovanili probabilmente interagiscono con le larve attraverso i recettori del gusto o dell'olfatto, che innescano cambiamenti del sistema neuroendocrino, inclusi il recettore della colecistochinina e della colecistochinina, il recettore 5-HT e 5-HT, l'ossido nitrico e l'ossido nitrico sintetasi.

Quindi, la colecistochinina può regolare la secrezione degli enzimi digestivi e lo sviluppo dell'apparato digerente, avviando così la transizione dell'abitudine alimentare da erbivora a carnivora.

D'altra parte, la 5-HT e l'ossido nitrico sintetasi regolano ulteriormente la metamorfosi di R. venosa e anche il microbiota simbiotico può svolgere un ruolo importante nell'influenzare la transizione e la metamorfosi delle abitudini alimentari.