Удивительный геном динофлагелляты: гены микроорганизмов содержат ключи к обесцвеченным кораллам и отравленным моллюскам

Удивительный геном динофлагелляты: гены микроорганизмов содержат ключи к обесцвеченным кораллам и отравленным моллюскам

Все чаще и чаще условия были неправильными. В поисках ответов группа исследователей во главе с морским экологом из Университета Конна Сенджи Линь секвенировала полный геном динофлагеллят S. kawagutii, и это было впервые. Их результаты были опубликованы в Science.«Этот вид является важным эндосимбионтом коралловых рифов», — говорит Сенджи Линь.

Эндосимбионт — это форма жизни, которая живет внутри другого организма. Когда Лин говорит, что S. kawagutii является важным эндосимбионтом, он имеет в виду, что он необходим для кораллов, которые зависят от фотосинтеза динофлагеллат как источника сахаров и питательных соединений. Без него кораллы становятся белыми, не могут расти и обычно умирают. Но для S. kawagutii это отношение не является существенным, хотя метаболические отходы кораллов-хозяев обеспечивают обогащенный запас питательных веществ в океанической среде обитания, в остальном бедной питательными веществами.

Исследователи подозревают, что, когда условия им не подходят, динофлагеллаты могут прыгнуть с корабля и превратиться в непроницаемые маленькие цисты, ожидая подходящего времени для повторного заселения кораллов. Эта универсальность может объяснить еще один загадочный факт о S. kawagutii: у него ужасно большой геном для симбионта. Обычно эндосимбионты, а также паразиты, такие как малярия, с которой тесно связаны динофлагеллаты, зависят от клеточного аппарата своего хозяина и лишены многих генов, которые есть у свободноживущих организмов. Так почему у S. kawagutii так много?

«Это тайна, которую мы не понимаем», — говорит Линь.Лин и его коллеги проанализировали весь геном S. kawagutii и сравнили его с генетическими кодами родственных организмов, которые лучше изучены. Исследователи обнаружили несколько удивительных вещей. Например, они обнаружили гены, связанные с половым размножением.

Как и другие динофлагелляты, S. kawagutii обычно размножается бесполым путем. Одна динофлагеллята просто разделится на две части. Но когда динофлагелляты превращаются в цисты, они сначала воспроизводятся половым путем, смешивая свой генетический материал с другими, возможно, в надежде, что некоторые из потомков приобретут черты, более приспособленные к стрессовой среде.

Однако гены, связанные с полом, никогда не были обнаружены у других динофлагеллят. Находка предполагает, что K. kawagutii действительно переживает тяжелые времена, живя среди кораллов.Исследователи также обнаружили, что у S. kawagutii есть система регуляции генов, которая, похоже, может регулировать определенные гены у кораллов — другими словами, динофлагелляты могут манипулировать генетической экспрессией своего хозяина, чтобы сделать условия для себя более комфортными.

Лин говорит, что обнаруженные ими генетические доказательства очень наводят на мысль о том, что S. kawagutii изменил свой генетический состав в ходе своей симбиотической истории, чтобы лучше приспособиться к жизни в своем конкретном хозяине и справиться со стрессом, вызванным изменением климата и загрязнением. Мы надеемся, что понимание его генома поможет исследователям лучше понять другие динофлагелляты.

Есть множество видов, которые играют разные роли в экосистеме океана. Красные приливы, когда динофлагелляты, поедаемые моллюсками, производят токсины, которые накапливаются в моллюсках, а затем отравляют более крупных животных, наносят огромный экономический ущерб и проблемы общественного здравоохранения и становятся все более и более распространенными во всем мире.

Команда Линя надеется следующим образом секвенировать геном динофлагелляты, вызывающей красные приливы на северном берегу Лонг-Айленда, всего в нескольких милях через воду от Коннектикута. В конце концов, он надеется объяснить, как развивались динофлагелляты и как условия окружающей среды влияют на их любопытный образ жизни.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *