Пробив в отключването на генетичния потенциал на океанските микроорганизми

Накратко: Международна научна инициатива е разработила нови инструменти за генна манипулация и „Пътна карта за трансформация“ за морски микроорганизми. Този пробив позволява използването на техния генетичен потенциал за създаване на нови биопродукти, като антибактериални, антивирусни и противогъбични съединения.

 

Водорасли по морски лед. Снимка: University of East Anglia

 

Учените направиха голям пробив в разработването на способ за генно модифициране на едни от най-важните океански микроорганизми на планетата. Международният проект, съвместно ръководен от учени от Университета Източна Англия (UEA) във Великобритания, разгръща потенциала на най-големия неизползван генетичен ресурс за разработване на био продукти, като нови антибактериални, антивирусни, антипаразитни и противогъбични съединения.

Океанските микроби регулират глобалните цикли на въглерод и основни хранителни вещества като азот и фосфор. Въпреки тяхното огромно значение, правителствените и промишлени средства за финансиране все още се използват предимно за научни изследвания и разработки на не-морски организми. Отчасти това се дължи на липсата на осведоменост за значението на морските микроби, ограниченото разбиране на тяхната биология, както и трудностите при достъпа до тях и серийната им експлоатация.

Отделно това изисква инструменти за генна манипулация, които не са лесно пригодими за много от важните в екологично и биотехнологично отношение групи морски микроорганизми. Каквито са например протистите, притежаващи субклетъчна структура, подобно на растенията и животните. Но за разлика от тях, те са едноклетъчни и със забележително разнообразие. Някои са представители на видове, от които произхождат сложните форми на живот на сушата, други като фотосинтетичните протисти, наречени фитопланктон, допринасят почти толкова много за глобалната годишна фиксация на въглерода, колкото сухоземните растения.

Това ново проучване, публикувано в списание Nature Methods, има за цел да подобри разбирането на основната биология и еволюцията на морските протисти, с потенциално ценни резултати за еволюционните изследвания, нанотехнологиите, биотехнологиите, медицината и фармакологията.

Тригодишният съвместен проект, подкрепен предимно от фондация Гордън и Бети Мур, включва 53 международни лаборатории и над 100 учени работещи в тях. Техните усилия доведоха до разработването на нови системи за генетични модели, обобщени в синтетична “Пътна карта за трансформация“. Тя очертава методите за извличане на ДНК, конструирането на генна експресия и подходите за модифициране на генома и всичко това е достъпно като ресурс за по-широката изследователска общност.

Водещият британски автор Томас Мок, професор по морска микробиология в Училището за екологични науки на UEA, припомня, че проучването се основава на десетилетия изследвания, които са допринесли за все по-съгласувана картина на океанската екосистема.

“Океаните притежават най-значителното микробиологично разнообразие на Земята в обитаемата им част“, заявява проф. Мок. „Изключително важно е да знаем как тези организми и техните гени функционират поради фундаменталната им роля за здравето на цялата планета. Те също така ни разкриват как е еволюирал животът през последните 1.5 милиарда години. Те са толкова стари, че не е възможно напълно да бъде разбрана тяхната клетъчна биология и функционално биоразнообразие.

Постигнатите от нас пробиви в генетичната манипулация ще позволят на изследователската общност да анализира клетъчните механизми на редица важни протисти, които колективно ще дадат представа за тяхното възпроизвеждане, метаболизъм и различни взаимодействия.

Тези прозрения ще подобрят нашето разбиране за тяхната роля в океаните. Те са безценни за биотехнологичните приложения, като например изграждането на фабрики за биогорива или производството на биоактивни съединения.“

Проучването включва опит за въвеждане на чужда ДНК в гостоприемниците на 39 вида протисти, за да се разберат техните генни функции и как те се адаптират към промените. От тях над 50% бяха успешно генномодифицирани, което занапред ще даде възможност на изследователите да извършат функционални проучвания на хиляди нови гени, съдържащи се в техните геноми.

 

Източник: sciencedaily
Превод: Радослав Тодоров

 

Свързани статии

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.