转录组测序揭示了Euglena意想不到的代谢能力

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绿藻是一种单细胞藻类,生活在淡水环境中,如花园池塘

池塘藻类眼虫属股薄肌对意想不到的天然产物有着惊人丰富的代谢途径,最新研究表明。因此,来自这种普通单细胞生物的基因可以被操纵来合成大量不寻常的、潜在有用的化合物。

裸藻是一组藻类,大量生长在营养丰富的淡水环境中,如花园池塘。眼虫属股薄肌白藜芦醇可产生多种营养化合物,包括维生素A、C和E、必需氨基酸和多不饱和脂肪酸。然而,对其基因组进行测序以解锁这些有价值的天然产物已经被证明非常具有挑战性,因为它的大小、复杂性和不寻常的核苷酸碱基J。

研究人员由Rob领域英国John Innes中心的研究人员通过研究Euglena的转录组来解决这个问题,转录组是从基因组转录而来的mRNA,它显示了生物体在特定时间使用的基因。

结果很有趣:这种单细胞生物拥有超过3万个蛋白质编码基因,比人类的21000个基因多得多。这些基因中只有三分之一是持续活跃的,而其余的似乎是对光敏感的。菲尔德解释说:“当灯开着的时候,大约有1万个基因被打开,1万个基因被关闭,所以这几乎就像Euglena是生活在同一个底盘上的两个不同的生物。”大量的基因——近60%——在其他被研究的生物中没有已知的匹配,这意味着我们根本不知道它们是做什么的。

在可以识别的基因中也有一些发现,包括产生各种潜在有用的天然产物的意想不到的基因,这些天然产物以前没有与Euglena相关,例如多酮类和非核糖体多肽。这是一个非常有趣的发现威尔弗雷德·范德·唐克他是美国伊利诺伊大学的天然产物生物化学家,因为“这类基因的产物很少或从未从这些生物体中分离出来。”因此,这些发现为这些化合物的分离和结构阐明以及研究它们的功能打开了大门。”

这种研究欧格莱纳的转录组方法也可以应用于其他相关生物,比如英国诺福克湖区部分地区窒息的藻华。利用他们从尤格莱纳身上学到的东西,菲尔德的研究小组现在开始研究藻类如何产生有毒的天然产物,以及什么环境因素可能引发这种生产。