הגדרת פאן-גנום לארכאקטיקה אנטארקטית

גבולות ונגזרות - 11 - הגדרת הנגזרת (יוני 2019).

Anonim

Haloarchaea לפרוח בסביבות hypersaline, וחוקרים מעוניינים ללמוד כיצד חיידקים אלה למדו להסתגל ממצבים ימיים כדי hypersaline על ידי לימוד קהילות חיידקים אגמים אנטארקטיקה, חלק מהם יש מליחות 10 פעמים של מי ים. כדי לשפוך אור על הביוגיאוגרפיה הגלובלית בבריכת הגנים ההלוארכאלית, צוות בראשות אוניברסיטת ניו סאות 'ויילס (אונס"ו) - פרופסור סיידני ​​ריק קאביצ'ולי השווה שני זנים של הלוארכיה מאגמים אנטארקטיקיים שונים. כדי להעריך את הווריאציה הגנומית בהלוארכיה, הם איפיינו גם מטאגנומות (אוספים של גנומים חלקיים) משישה אגמים אנטארקטיקיים של ההיפרסלין.

על ידי איסוף ורצף רצפים הלואורציאליים דומיננטיים משש אגמים היפרסלין, החוקרים התמקדו בהבנת השונות הגנומית בהלוארכיה על פני אנטארקטיקה המזרחית. ההשלכות של המחקר הנוכחי הן חשובות הן להבנת השונות הגנומית בסביבות האגם באנטארקטיקה והן לאפיון ביוגיאוגרפיה אזורית וגלובלית של ההלוארכיה ואת המבנה וההיקף של הפאן-גנום המיקרובי באנטארקטיקה. מאחר שמיקרובים אלה משגשגים בתנאים קיצוניים של טמפרטורה ומליחות, הבנת ההתאמות שלהם מציעה תובנות לגבי האבולוציה של המיקרוביולוגיה, כמו גם כיצד קהילות מיקרוביאליות אנטארקטיות תורמות למחזורים ביוגיאוכימיים גלובליים, ואולי אנזימים קרים בטמפרטורות לשימוש ביוטכנולוגי.

תנאים כגון קור קיצוניים, רמות גבוהות של מליחות והמרחק העצום מחלקים אחרים של העולם שמרו על אוכלוסיות מיקרוביאליות באנטארקטיקה נבדלות וייחודיות. בשיתוף עם מכון הגנום DOE המשותף, משרד DOE של המדע מתקן המשתמש, האקולוג מיקרוביאל ריק Cavicchioli וצוותו כבר לומד haloarchaea כי לשגשג במים מלוחים מאוד של אגם עמוק כדי להבין טוב יותר איך הם הסתגלו תנאים אלה, מידע שיכול להיות יישומים ביוטכנולוגיים. העבודה הופעלה באמצעות תוכנית JGI קהילת המדע (CSP).

Cavicchioli וצוותו השווה שני זנים של Halorubrum lacusprofundi מ דיפ לייק ו Rauer 1 אגם, אחד האגמים באיים Rauer הסמוך. בנוסף, הם השוו נתונים metagenome שנוצר מדגימות שנאספו על ארבעה אגמים Rauer להעריך וריאציה רמת האוכלוסייה הגנומי. הנתונים הגנום metagenome זמינים באמצעות JGI משולב של מיקרוביאלית GBI & Microbiomes (IMG / M) פלטפורמה.

נתונים אלה אפשרו לחוקרים להגדיר חלואה "פאן-גנום". מתואר כבריכה הכוללת של חומר גנטי המורכב על ידי כל חברי המין, פאן הגנום של הלוארכיה מכיל את החלקים של הגנום המשותף לכל haloarchaea, יחד עם מאגר של גנים נחשב התוכן הגנום גמיש כי נרכש עקב העברת אירועים. אירועים כאלה יכולים להתרחש בתגובה זיהומים ויראליים חשובים לאינטראקציות של וירוסים המארח. ניתוח הווריאציה של זנים הראה כי להלוארכיה יש בדרך כלל שכפול עיקרי (כרומוזום) המשומר מאוד ומשכפל משני המשתנה ביותר אך מאורגן בבלוקים, או באיים, דבר המצביע על כך שהרכישה באמצעות מנגנוני העברה אופקיים של גנים מעורבת בחתיכות גדולות. מעניין לציין, כי רוב וריאציה של זנים הופיע קשור להגנה מפני וירוסים. ניסויים מדביקים H. lacusprofundi עם halovirus אנטארקטיקה הראו הבדלים בהתנגדות בין שני זנים. אבל אולי המשמעות הגדולה ביותר של מחקר זה היא הראיות כי H. litchfieldiae ו H. lacusprofundi נמצאים על פני כל שש אגמים, דבר המצביע על כך מינים אלה אנדמיים לאנטארקטיקה נבדלים מסביבות hypersaline אחרים.

menu
menu