科学家发现生物钟基因唤醒绿藻

2020-09-25 79藻类

日本名古屋大学的一个研究小组发现了绿藻昼夜节律转换的机制。发表在《公共科学图书馆遗传学》(PLOS Genetics)杂志上的这一发现,科学家发现生物钟基因唤醒绿藻,可以应用于绿藻产生大量的脂类,这是一种可能的可持续的生物燃料来源。

研究背景

绿藻是光合生物,主要生活在湖泊和池塘中,并在内部产生脂类。像大多数生物一样,绿藻有一个生物钟,它调节着它们的日常光合活动。然而,它们的生物钟的机制,以前还没有被解释过。

名古屋大学基因研究中心的Takuya Matsuo团队和同事们一直在利用莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)对生物钟进行研究。

研究内容

Matsuo说:“我们之前已经发现一种叫做ROC75的基因在某种程度上参与了雷氏梭菌的昼夜节律。”。在新的研究中,研究小组进一步调查了ROC75在同一物种中的作用。结果表明,ROC75基因从黎明到白天都起作用,通过抑制夜间时钟基因的活性,有助于改变绿藻从夜间到白天的昼夜节律。

为了证明这一点,研究小组人为地控制了ROC75的活性。当ROC75被抑制时,没有观察到藻类的昼夜节律。当ROC75活性恢复后,昼夜节律恢复。此外,通过多次实验,研究人员发现,这种藻类的生物钟重新启动,持续不断地滴答作响,就像早晨来临一样。科学家发现生物钟基因唤醒绿藻,研究小组由此得出结论,ROC75在绿藻从夜间到白天的昼夜节律变化中起着至关重要的作用。

科学家发现生物钟基因唤醒绿藻

“这项研究表明,通过控制ROC75的活性,我们可以随时唤醒绿藻,从而提高它们的光合活性。通过这种方式,我们可以使绿藻产生大量的脂类,这些脂类可以转化为生物燃料。

“我们发现的ROC75的作用可能反映了绿藻在进化过程中决定继续生活在水中后所采用的生存策略。我相信这项研究在理解绿色植物生物钟的机制和进化史方面向前迈进了一步。”

引用

Nagoya University. "Scientists find how clock gene wakes up green algae: The findings could be applied to making green algae produce more lipids -- a possible source of biofuel." ScienceDaily. ScienceDaily, 5 August 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200805102021.htm.

上一篇下一篇