Но до недавнего времени, ученые, заинтересованные этими одноклеточными существами, знали почти ничего об их генах.Ученые Вашингтонского университета упорядочили полную организацию генетического материала одной из этих морских водорослей. Как они недавно сообщили в журнале PLOS Genetics, это – только второй раз, что исследователи упорядочили геном одной из этих экологически важных и многочисленных морских водорослей, известных как haptophytes.
Исследователи надеются лучше понять haptophytes и возможно преобразовать их в важный новый инструмент для аквакультуры, производства биотоплива и пищи.«Haptophytes действительно важны в управлении углекислым газом, и они формируют важное звено в водном foodchain», сказали ведущий автор и подводный преподаватель биологии Роуз Энн Кэттолико. «Этот новый геном показывает нам так об этой группе».
haptophyte Cattolico и ее команда учились, Chrysochromulina tobin, и это процветает в океанах по всему миру. Исследователи провели годы на ряде экспериментов, чтобы упорядочить все гены Чрысочромулиной и понять, как это существо включает и выключает различные гены в течение дня. В процессе, они обнаружили, что Chrysochromulina сделает идеальный предмет для исследования, как морские водоросли делают жир, процесс важный для пищи, экологии и производства биотоплива.
«Оказывается, что их жирность становится высокой в течение дня и понижается в течение ночи», сказал Кэттолико. «Очень простой образец и идеал для продолжения».Она полагает, что это, которое эти чрезвычайные изменения в жирности – даже в промежутке единственного дня – могут помочь экологам понять, когда микроскопические животные в слое воды принимают решение пировать на эти морские водоросли.
Но знание того, как водорослевая разновидность регулирует свои жировые отложения, могло также помочь людям.«Морские водоросли недавно стали более знакомыми общему населению из-за производства биотоплива», сказал Кэттолико. «Нам была нужна простая морская водоросль для рассмотрения толстого производства и толстого регулирования».Это принудило Cattolico объединяться с Блэйком Ховдом, тогда аспирантом в подводном Отделе Наук Генома, чтобы упорядочить полный геном этой разновидности. Ховд хотел работать над морскими водорослями в производстве биотоплива, и Chrysochromulina идеально подошел для задачи, потому что, в отличие от большей части другого haptophytes, у этого нет защитной клеточной стенки.
Hovde и Cattolico раскрыли другие неожиданности в геноме Чрысочромулиной. Как другие морские водоросли и растения, Чрысочромулина использует свет, чтобы сделать еду посредством процесса фотосинтеза. Но они также нашли другой ген, названный xanthorhodopsin, который может позволить морской водоросли получить свет и действительно работает за пределами традиционного пути фотосинтеза.
Cattolico не знает, как морская водоросль использует этот ген, но хотела бы исследовать это в будущем.Кроме того, они определили многочисленные гены, которые, кажется, питают антибиотическую деятельность, которая может быть полезной, в то время как потребность в новых антибиотиках продолжает повышаться. Но Chrysochromulina не универсально против бактерий. Через этот проект Cattolico и ее команда обнаружили, что есть по крайней мере 10 бактериальных разновидностей, которые, кажется, любят жить около Chrysochromulina.
«Это приводит к некоторым интересным вопросам», сказал Кэттолико. «Chrysochromulina, выборочно используя его антибактериальные препараты? Это ‘Выращивает на ферме’ выгодные бактерии в своем районе?»Cattolico хотел бы понять, как эти бактерии затрагивают, какие гены Chrysochromulina включает и выключает.
Та информация может проложить путь к новым исследованиям экологии haptophytes, который мог быть очень важным перед лицом изменяющегося мирового климата.«Haptophytes очень важны для нашего океанского здоровья, особенно с ними крупными – иногда яда – цветы, которые они делают», сказал Кэттолико. «Мы должны понять эту проблему, потому что экосистемы только собираются стать более поставившими под угрозу с изменением климата».