Эти красные водоросли, известные как Cyanidiales, также украли много генов, которые позволяют им поглощать и обрабатывать различные источники углерода в окружающей среде, чтобы обеспечить дополнительные источники энергии и дополнить их фотосинтетический образ жизни.
«Роль украденных генов у эукариот, к которым относится большинство живых существ, таких как водоросли, горячо обсуждалась, и многие думают, что это неважно и практически не играет никакой роли в их биологии», – сказал соавтор Дебашиш Бхаттачарья, заслуженный профессор. Кафедра биохимии и микробиологии Университета Рутгерса в Нью-Брансуике. "Наши надежные данные о геноме являются первым серьезным доказательством того, что это ложное повествование и что украденные гены могут напрямую способствовать адаптации к сложной среде."
Обнаружение таких явлений в природе вдохновляет ученых на то, чтобы выяснить, как происходит кража генов, и они могут использовать эти законы природы для разработки новых методов генной инженерии в лаборатории на благо людей. Это можно сделать, создав водоросли, которые производят топливо или химические вещества, которые могут очищать загрязненные участки, потому что Cyanidiales могут перерабатывать токсичные соединения и металлы, такие как мышьяк и ртуть, по словам Бхаттачарьи, который работает в Школе экологических и биологических наук.
В новом исследовании ученые сгенерировали 10 новых геномов Cyanidiales из рода Galdieria, которые процветают в горячих источниках, таких как Национальный парк Йеллоустоун, несмотря на высокие температуры и очень кислые условия. Цель состояла в том, чтобы определить, адаптировались ли эти водоросли к экстремальным условиям окружающей среды путем кражи генов у резидентных, предварительно адаптированных бактерий, которые сделали их устойчивыми к стрессам.
Анализ генома показал, что около 1% генов красных водорослей произошли от бактерий.
Следующие шаги – создание генетических инструментов для изучения видов красных водорослей и проведение дополнительных лабораторных тестов, чтобы определить, включают ли они бактериальные гены, как ожидалось, в условиях стресса.
Джулия Ван Эттен, докторант лаборатории Бхаттачарьи, недавно получила трехлетнюю награду НАСА за проведение этих исследований с цианидиалами.