Исследователи используют гены в качестве системы раннего предупреждения вредоносного цветения водорослей

В одном из самых масштабных на сегодня исследований учёные из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл секвенировали гены вредоносного цветения водорослей, выявив ранее неизвестные взаимодействия между водорослями и бактериями, которые, предположительно, стимулируют их рост. Эта работа также открывает возможность прогнозирования появления цветения и принятия мер по его предотвращению, что может спасти миллионы и даже миллиарды долларов от экономических потерь по всему миру.

Вредоносное цветение водорослей происходит, когда колонии этих простых растительных микроорганизмов начинают бесконтрольно расти, производя токсичные или вредные эффекты. За последнее десятилетие такие события участились не только в эстуарии реки Ньюс у побережья Северной Каролины, где проходило исследование, но и во всех прибрежных штатах США. Ожидается, что с изменением климата их частота будет расти.

Исследователи секвенировали цветение в эстуарии реки Ньюс и сравнили его с водорослями в зоне без цветения. Сравнение позволило увидеть, какие гены экспрессируют водоросли (в частности, динофлагелляты) при быстром росте. Учёные обнаружили, что во время цветения водоросли усиливают экспрессию генов, которые помогают обмениваться витаминами и другими питательными веществами с бактериями, что может быть взаимовыгодным симбиозом.

«Этот метод дал нам один из самых детальных на сегодня взглядов на стратегию, которую используют водоросли для неконтролируемого роста», — сказал ведущий исследователь Адриан Маркетти. Новая методика секвенирования позволяет напрямую анализировать микробы в воде, выявляя виды и их реакции в естественной среде. «Теперь у штатов есть потенциал быть более подготовленными, чем когда-либо, чтобы предупреждать общественность», — добавил он.

Работа опубликована в выпуске журнала The ISME Journal: Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology от 2 декабря.