Connect with us

Pozdrav, koji sadržaj vas zanima?

Evolucija

Determinirana cijela sekvenca genoma smeđe alge

S prvim svjetskim cjelovitim sekvencioniranjem genoma smeđih algi, međunarodni istraživački tim napravio je veliki skok ka razumijevanju evolucije dva ključna preduvjeta za viši život na Zemlji – višestaničnost i fotosintezu.

Međunarodno priznati znanstveni časopis Nature u najnovijem broju izvještava da je oko 100 znanstvenika i tehničara tijekom pet godina istraživačkog projekta uspješno dešifriralo sve nasljedne informacije – poznate kao “genom” – od Ectocarpus siliculosus, do 20 cm velike smeđe alge, koja se javlja uglavnom duž obala u umjerenim širinama. Oni su analizirali oko 214 milijuna parova baza i dodijelili ih brojci od 16 000 gena. Biolog dr. Klaus Valentin i dr. Bank Beszteri sa Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research u zajednici Helmholtz bili su uključeni u ovaj globalni projekt od faze planiranja u 2005. godini.

“Kao evolucijske znanstvenike, posebno nas je zanimalo zašto se svijet razvio takvim, kakvim ga mi danas poznajemo”, rekao je Klaus Valentin o ovom projektu. “Tijekom povijesti Zemlje, složeni višestanični život razvio se iz jednostaničnih organizama uz pet nezavisnih linija, koje su: životinje, biljke, gljive, crvene alge i smeđe alge.” Evolucijski znanstvenici stoga su sebi postavili cilj da dekodiraju kompletan genom predstavnika svake od tih linija i da traže usporedive genetske informacije. “Ovaj je cilj sada ostvaren za genom smeđe alge. Dekodiranje genoma crvene alge već je završeno, a trenutno podatke vrednujemo”, kaže Valentin na buduće perspektive komparativne genomike. “Doista, u smeđih algi pronašli smo mnogo gena za tzv. kinazu, transportere i transkripcijske faktore. Takvi se geni također mogu pronaći u kopnenih biljaka i mi sumnjamo da oni također igraju ključnu ulogu u porijeklu višestaničnih organizama.”

Sekvencioniranje genoma smeđih algi također je i prekretnica u nastojanjima da se rekonstruira evolucija fotosinteze. “Sada znamo da su fotosintezu koja proizvodi kisik “izumile” cijanobakterije prije oko 3.8 milijardi godina, ponekad pogrešno nazivanim `plavo-zelenim algama”, kaže Valentin o elementarnoj sposobnosti biljke da pretvara sunčevo svjetlo u biološki iskoristivu energiju, istovremeno oslobađajući kisik. “Zelene i crvene alge razvile su ovu sposobnost nakon što su njihovi preci `invazirali` živuće cijanobakterije i tako više-manje zarobili fotosintezu, na dobrobit obje strane, jer je simbioza rezultirala ogromnom prednošću nad konkurentima u primordijalnim oceanima.”

Za smeđe alge se pretpostavlja da su nastale fuzijom fotosintetskih bezbojnih neaktivnih stanica s jednostaničnim crvenim algama. Međutim, u prethodnim istraživačkim projektima o jednostaničnim dijatomejama (Priopćenje iz 2009/6/26), AWI istraživači su pokazali da su smeđe alge također nastale iz fuzije zelene alge s crvene alge i time opovrgnuli rasprostranjenu teoriju među stručnjacima. “Zanimljivo”, kaže Klaus Valentin, “u smeđih algi otkrili smo visok postotak gena koji je karakterističan za zelene alge, uključujući kinaze i transportere tipične za višestanične kopnene biljke, kao što je spomenuto gore. U kojoj mjeri smo pratili zajedničko porijeklo višestaničnog života, morat će se odrediti u budućim istragama.”

Međutim, s ekološkog stajališta smeđe alge su također uzbudljivi objekti za istraživanja. Na stjenovitim obalama polarnih i umjerenih geografskih širina, njihova uloga u ekosustavu slična je ulozi stabala na kopnu. Neke vrste mogu doseći duljinu do 160 metara. Ove “podmorske šume” su ne samo važna staništa za morske životinje, već se i u područjima s jakim morskim mijenama često suše nekoliko sati i otkrivaju nam svoju nevjerojatnu toleranciju na stres. “U kontekstu klimatskih promjena, sada smo postali zainteresirani za to kako se smeđe alge prilagođavaju na UV zrake i povećanje temperature te kako se one prilagođavaju promjenjivim uvjetima života”, napominje Klaus Valentina. To je jedan od aspekata istraživanja o oceanskim šumama na Alfred Wegener Institute. “Osim toga, smeđe alge su evolucijski gledano puno starije od kopnenih biljaka. One imaju više metaboličkih svojstava, ali ona gotovo nisu istraživana. Bolje razumijevanje osobina zaključanih u genima moglo bi također biti temelj za razvoj novih proizvoda i tehnologija.”

Izvor: Helmholtz Association of German Research Centres

Ostavi komentar

Leave a Reply

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Oglašavanje

Možda će vas zanimati

Biljke i životinje

Ljudi su navikli razmišljati o biljkama kao o organizmima koji stoje nepomično i koriste energiju sunčevog zračenja kao izvor energije za sintezu hrane. S...

Mikrobiologija

Jezero Hillier u Australiji jedno je od ružičastih dragulja prirode

Ekologija i okoliš

Nedavno najavljeni projekt NASA-e vrijedan 3.6 milijuna dolara rezultirao je nevjerojatnim fotografijama cvjetanja mora iz svemira. Cilj projekta je praćenje i predviđanje cvjetanja algi...

Mikrobiologija

Premda se varanje smatra ponašanjem karakterističnim samo za ljude i životinje, pa čak i biljke, znanstvenici s Odjela za ekologiju i evolucijsku biologiju Sveučilišta...

Oglašavanje