Направи дарение на училище!

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.

Разбери повече за БГ Наука:

***

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

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!