Новый анализ ДНК выявил удивительное генетическое разнообразие бактерии, которая представляет постоянную угрозу для индустрии производства биотоплива из водорослей. С вызывающим воспоминания названием Vampirovibrio chlorellavorus хищный вредитель высасывает содержимое клеток водорослей (отсюда и отсылка к вампиру) и превращает продуктивный, процветающий водоем с зелеными водорослями в чан с гниющей жижей.
«Последовательности ДНК показывают, что, вероятно, это разные виды, что предполагает гораздо большее разнообразие в этом семействе, чем мы первоначально предполагали», - сказал Блейк Ховде, биолог из Лос-Аламосской национальной лаборатории.«Это означает, что лечение одного вредителя водорослей может не сработать для другого, что может стать большой проблемой для крупномасштабного выращивания водорослей в будущем».
Исследовательская группа секвенировала два штамма Vampirovibrio из одного пруда. Два образца, собранные с разницей в один год, были взяты из системы выращивания водорослей на открытом воздухе в пустыне Сонора в Аризоне, которой управляют сотрудники Университета Аризоны Сет Стайхен и Джудит Браун. Команда секвенировала и проанализировала геномы, чтобы идентифицировать гены, участвующие в хищничестве, заражении и гибели ценных водорослей Chlorella, на которые нацелены бактерии.
«Наши геномные анализы выявили несколько предполагаемых генов, которые кодируют секретируемые белки, потенциально вовлеченные в патогенность, и по крайней мере три явно полных набора генов вирулентности (Vir)», - сказал Ховде. Эти гены характерны для бактерий, осуществляющих клеточную инвазию.
Поскольку водоросли хлорелла ценятся как ключевой источник собираемой биомассы для биотоплива и биопродуктов, чрезвычайно полезно иметь возможность углубить фундаментальное понимание взаимодействий между уникальным бактериальным патогеном и его зелеными водорослями-хозяевами, отметил Ховде. Результаты этого исследования имеют прямое отношение к успеху крупномасштабных коммерческих проектов по производству водорослей, осуществляемых для повышения энергетической безопасности США (биотопливо) и производства сырья для аквакультуры и нутрицевтиков на основе водорослей.
Для будущей работы команда продолжает проект с Объединенным институтом генома, чтобы охарактеризовать еще шесть геномов вредителей из того же семейства, чтобы увидеть, продолжает ли разнообразие этих организмов расширяться, или исследователи могут начать классификация этих вредителей по группам видов.