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红藻从细菌中窃取基因来应对环境压力

2019-11-13 23藻类

这是一个重大盗窃案,可能导致新的燃料和清洁化学品。根据eLife杂志上的一项研究,红藻从细菌中窃取基因来应对环境压力:十种红藻从细菌中窃取了大约1%的基因来对付温泉中的有毒金属和盐胁迫。

这些被称为蓝藻的红藻物种,也偷取了许多基因,使它们能够吸收和处理环境中不同来源的碳,以提供额外的能源,并补充它们的光合生活方式。

研究背景

“红藻从细菌中窃取基因来应对环境压力,偷来的基因在真核生物的作用,包括大多数生物如藻类、热议,许多人认为它并不重要,没有在他们的生物学作用,”合罗格斯大学新不伦瑞克分校生物化学和微生物系的杰出教授Debashish Bhattacharya说。“我们的强大的基因组数据提供了第一个主要的证据,证明这是一个错误的叙述,适应一个具有挑战性的环境可以直接促进被盗的基因。”

在自然界中发现这样的现象激发了科学家们去弄清楚基因盗窃是如何发生的,他们可以利用这些自然规律在实验室中开发新的基因工程方法来造福人类。在环境与生物科学学院工作的Bhattacharya说,这可以通过设计藻类来实现,因为蓝藻可以处理有毒化合物和金属,如砷和汞,从而产生燃料或化学物质来清理污染区域。

红藻从细菌中窃取基因来应对环境压力

在这项新的研究中,科学家们生成了10个Galdieria属的新型蓝藻亚目基因组,尽管高温和高酸性条件下,它们仍能在黄石国家公园等温泉中茁壮成长。他们的目标是确定这些藻类是否通过从本地的、预先适应的细菌中窃取基因来适应它们的极端环境,这些细菌使它们能够抵抗压力。基因组分析显示,大约1%的红藻基因来自细菌。

下一步是建立基因工具来研究红藻物种,并进行更多的实验室测试来确定它们是否如预期的那样在压力下开启细菌基因。

引用

Rutgers University. "Red algae steal genes from bacteria to cope with environmental stresses: Research could lead to designer algae that produces fuels and cleanup chemicals." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 July 2019. www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190717122557.htm.

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