Трое исследователей из Техасского университета в Арлингтоне сделали новаторское открытие, которое может повысить способность кораллов, образующих рифы, выживать в быстро нагревающемся и наполненном болезнями океане.
В недавно опубликованной статье в журнале Proceedings of the Royal Society Брэдфорд Димос, Лаура Мидларц и Марк Пеллегрино, все из отдела биологии Колледжа естественных наук, сообщают об идентификации митохондриального ответа развернутого белка в исчезающем виды кораллов.
Клеточная реакция на стресс способствует гомеостазу митохондриальных белков, детоксикации свободных радикалов и врожденному иммунитету. Его существование в кораллах ранее было неизвестно.
"Мы поняли, что существует целевой ген, используемый в основном в качестве биомаркера для больных и страдающих кораллов, и этот ген индуцируется путем ответа, который изучает моя лаборатория", - сказал Пеллегрино, доцент биологии.
Пеллегрино, никогда ранее не изучавший кораллы, является экспертом в области митохондрий и клеточной биологии. В обсуждениях с Mydlarz, чье портфолио сосредоточено на иммунитете кораллов, они выдвинули гипотезу, что исследование реакции митохондриального развернутого белка у кораллов может иметь значение для защиты коралловых рифов. Они были правы.
«Это настоящее сотрудничество, объединяющее инструменты в лаборатории Марка с данными, доступными в моей лаборатории», - сказал Мидларз, профессор биологии. «Но только когда Брэд присоединился к моей лаборатории с его опытом изучения митохондрий и взял это как свой проект, мы смогли исследовать».
Димос, второкурсник аспиранта лаборатории Мидларца и первый автор статьи, сказал, что обнаруженный ими ген действует как «главный регулятор», который разблокирует сотни других генов.
«В прошлом было проведено много хорошо проделанной работы по выявлению различных генов, которые могут быть важны для иммунитета у кораллов, но наш ген потенциально регулирует многие из них», - сказал Димос. «Мы обнаружили единственную цель, имеющую широкий спектр воздействия. Это огромный шаг вперед в принятии любых мер для более эффективного сохранения кораллов».
Команда планирует продолжить тестирование генетического пути в модельном организме, чтобы определить, может ли недавно открытый ген защитить от теплового стресса и инфекций, с которыми кораллы сталкиваются в океане, сказал Пеллегрино.
«Многие из этих генов в этом пути участвуют в защите митохондрий», - сказал Пеллегрино. «Помимо защиты от теплового стресса, этот путь реакции на стресс также может защитить от инфекции благодаря своей роли в регуляции врожденного иммунитета».
Коралловые рифы не только создают яркие подводные пейзажи, но и поддерживают 25% всех морских видов на планете. Но в последнее время они пережили массовое сокращение, вызванное болезнями и массовым обесцвечиванием кораллов, вызванным термическим воздействием, перед лицом усиливающихся экологических нарушений..
«Кораллы строят риф и являются основой экосистемы», - сказал Мидларц. «Без живых кораллов риф не имеет структуры, необходимой для поддержания жизни, которая от него зависит. Он экологически важен, но также имеет большое социально-экономическое значение. Понимание существования этого гена означает, что теперь есть потенциал для выявления если кораллы испытывают стресс до того, как они кажутся мертвыми или обесцвеченными."
Димос сказал, что способность предсказывать выживание кораллов поможет ученым и защитникам природы распределять ресурсы и определять, каким видам отдавать приоритет по мере того, как окружающая среда становится все более нестабильной.
Клэй Кларк, заведующий кафедрой биологии, сказал, что работа Димоса, Мидларца и Пеллегрино вносит значительный вклад в приверженность UTA решению важнейших проблем, связанных с глобальной окружающей средой.
«Приятно видеть, как две лаборатории объединяют свои силы и ресурсы для решения серьезной проблемы с многочисленными важными последствиями», - сказал Кларк. «Брэдфорд, Лаура и Марк демонстрируют силу исследований, быстро и тщательно реагируя на быстро растущую проблему. Я с нетерпением жду, как этот прорыв поможет им защитить эти жизненно важные организмы для сохранения бесценного биоразнообразия».