Морской салат, быстрорастущая водоросль, которая порождает массивные «зеленые приливы», является плодовитым вором, согласно исследованию, впервые секвенировавшему геном зеленой водоросли.
Международная группа, включающая ученых из Рутгерса, обнаружила 13 случаев, когда морской салат Ulva mutabilis украл гены у бактерий. Примечательно, что эта вездесущая водоросль расширила более половины украденных генов, создав так называемые «семейства генов», и использовала некоторые из них для адаптации к таким стрессам, как чрезмерный свет, высокая соленость и обезвоживание, чтобы стать доминирующей литоральной водорослью. соавтор исследования Дебашиш Бхаттачарья, выдающийся профессор Рутгерского университета в Нью-Брансуике. Ульва также живет с бактериями и полагается на них, чтобы получить свою многоклеточную форму. И украденные гены, и интактные бактерии, живущие в симбиозе с Ulva, играют ключевую роль в успехе водорослей.
Быстрый рост Ulva не только отрицателен. Согласно исследованию, опубликованному онлайн в журнале Current Biology, его можно использовать для производства биотоплива, получения белка для корма для животных, удаления избытка питательных веществ в аквакультуре и использования в качестве урожая морских водорослей.
«Ульва дает представление о том, как эволюция воздействует на геномы, изменяя биологию организмов», - сказал Бхаттачарья, работающий на кафедре биохимии и микробиологии в Школе экологических и биологических наук. «Изучение этих правил будет иметь решающее значение для понимания того, какие черты определяют победителей и проигравших в условиях изменения климата, что позволит нам лучше предсказывать будущие тенденции среди морских водорослей, водорослей и других живых существ в основе пищевой цепи».
Фатима Фофлонкер, исследователь с докторской степенью, и Бхаттачарья были частью международной команды, которая проанализировала недавно установленную последовательность генома Ульвы. Они изучали морской салат, чтобы понять рост и размножение многоклеточных зеленых водорослей. Морские водоросли развились независимо от наземных растений, и исследования показали, что механизмы, лежащие в основе их роста и развития, различны.
Виды Ulva широко распространены вдоль тропических и умеренных побережий, а некоторые виды обитают в пресноводных ручьях и озерах. В условиях с высоким содержанием питательных веществ впечатляющее цветение ульвы (зеленые приливы) часто покрывает несколько сотен километров прибрежных вод. Выброшенные на берег водоросли могут достигать одного миллиона тонн и покрывать целые береговые линии. Несмотря на то, что зеленые приливы не являются токсичными, они убивают людей, когда цветы умирают и выделяют сероводород.
Геном Ulva предлагает новые возможности для понимания прибрежных и морских экосистем и эволюции зеленых водорослей. В исследовании говорится, что сравнение видов Ulva, которые цветут и не цветут, может улучшить понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе роста и размножения в ответ на условия окружающей среды.