Antarktidos archeos pan genomo nustatymas

Retro Tech Addicts Pickups 03 11 13 (Birželis 2019).

Anonim

"Haloarchaea" klesti klimatikos sąlygomis ir tyrinėtojai yra suinteresuoti mokytis, kaip šie mikrobai išmoko prisitaikyti nuo jūrinių iki hiperaktyvių sąlygų, tyrinėdami Antarkties ežerų mikrobines bendruomenes, kurių kai kuriose yra druskingumas, kuris yra 10 kartų didesnis už jūros vandenį. Naujojo Pietų Velso universiteto (UNSW) ir Sidnėjaus profesoriaus Rick Cavicchioli vadovaujama komanda palygino du skirtingų Antarkties ežerų haloarchaea šienapius, kad būtų galima apžvelgti globalią biogeografiją haloforgetinių genų baseine. Vertinant genofoninius haloarchaeos variacijas, jie taip pat apibūdino metagenomus (dalinių genomų kolekcijas) iš šešių hiperzolinių Antarkties ežerų.

Renkant ir sekvenuojant dominuojančias haloforgetines sekas iš šešių hiperzolinių ežerų, mokslininkai sutelkė dėmesį į genofologinį haloforijų įvairovę Rytų Antartikoje. Dabartinio tyrimo pasekmės yra svarbios ir genomo skirtumo tarp Antarkties ežero aplinkoje supratimo, taip pat apibūdinant regioninę ir pasaulinę haloarchaea biogeografiją bei Antarktikos mikrobinio pangenomeno struktūrą ir mastą. Kadangi šie mikrobai klestėti esant ekstremalioms temperatūros ir druskingumo sąlygoms, supratimas apie jų adaptacijas leidžia suvokti mikrobų evoliuciją, taip pat tai, kaip Antarkties mikrobų bendruomenės prisideda prie pasaulinių biogeocheminių ciklų ir, galbūt, šalčio temperatūros fermentų biotechnologiniam naudojimui.

Sąlygos, pvz., Itin šaltas, didelis druskingumas ir didelis atstumas nuo kitų pasaulio dalių, išsaugojo Antarktidos mikrobų populiacijas, išskirtines ir unikalias. Bendradarbiaujant su DOE Jungtinio genomo institutu, DOE biuro mokslų naudotojų priemonė, mikrobų ekologas Rikasas Cavicchioli ir jo komanda studijavo haloforidus, kurie klestėjo labai giliai sūriame vandenyje, siekiant geriau suprasti, kaip jie pritaikė šias sąlygas informacija, kuri gali būti naudojama biotechnologijų srityje. Šis darbas buvo įjungtas per JGI Bendrijos mokslo programą (CSP).

Cavicchioli ir jo komanda palygino du "Halorubrum lacusprofundi" padermes iš Deep Lake ir Rauer 1 ežero, vieno iš netoliese esančių Rauer salų ežerų. Be to, jie palygino metagenome duomenis, gautus iš mėginių, paimtų keturiuose Rauerio ežeruose, siekiant įvertinti populiacijos lygio genomo variaciją. Genomo ir metagenome duomenų galima rasti JGI integruotų mikrobų genomų ir mikrobiomų (IMG / M) platformoje.

Šie duomenys leido mokslininkams apibrėžti haloarchaea "pan-genomą". Apibūdinamas kaip bendras genetinės medžiagos, sudarytos iš visų rūšies narių, visame genomene haloarchaea sudėtyje yra genomo dalių, dalijamų visose haloforges, kartu su genų rinkiniu, kuris laikomas lanksčiu genomo turiniu, kuris buvo įmanomas dėl to, kad genų perdavimo įvykiai. Tokie įvykiai gali atsirasti reaguojant į virusines infekcijas ir yra svarbūs viruso ir šeimininko sąveikai. Šlaunų variacijos analizė parodė, kad haloarchaea dažniausiai turi pirminį replikoną (chromosomą), kuris yra labai konservuojamas ir antrinis replikonas, kuris yra labai kintamas, bet organizuotas blokuose ar "salose", o tai reiškia, kad įsigijimas per horizontalius genų pernešimo mechanizmus buvo susijęs su dideliais dydžiais. Įdomu tai, kad daugybė atmainų buvo susiję su gynyba nuo virusų. Eksperimentai, užkrėsdami H. lacusprofundi ir Antarkties halovirusą, parodė skirtingus atsparumo tarp dviejų padermių skirtumus. Tačiau galbūt didžiausias šio tyrimo poveikis yra įrodymas, kad H. litchfieldiae ir H. lacusprofundi yra aptinkami visuose šešiuose ežerų, o tai rodo, kad šios rūšys yra endeminės Antarktidos ir skiriasi nuo kitų hiperzolinių aplinkų.

menu
menu