Новое исследование показывает, что кораллы можно «натренировать» для выживания в условиях экологического стресса

Ученые впервые получили молекулярные доказательства того, что кораллы и актинии могут оптимизировать экспрессию своих генов при воздействии экологического стресса, что позволяет им акклиматизироваться к экстремальным условиям, таким как изменения климата. Исследование, проведенное командой из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST), выявило роль эпигенетических механизмов, в частности метилирования ДНК, в этом процессе.

Эти выводы имеют большое значение для сохранения рифов, поскольку генетическая адаптация у кораллов с их долгим жизненным циклом — медленный процесс. Эпигенетическая акклиматизация предлагает потенциально быстрый способ повысить их выживаемость перед лицом стремительного изменения климата. Это открывает путь для «тренировки» кораллов в питомниках для улучшения их термоустойчивости перед высадкой на рифы.

«В двух словах, мы могли бы тренировать закаленные кораллы в питомниках, чтобы повысить их устойчивость к температуре, помогая им лучше справляться с повышением температуры моря до их высадки на рифы», — говорит ведущий автор исследования доктор Мануэль Аранда. Он также отмечает, что эпигенетические механизмы представляют собой потенциально быстрый способ увеличить выживаемость кораллов, учитывая текущую скорость изменения климата.

Исследователи из Отдела биологических и экологических наук и инженерии KAUST секвенировали геномы актиний, используя технику, которая обнаруживает метилирование ДНК — химическую метку, влияющую на экспрессию генов, не меняя генетическую последовательность. Они обнаружили, что метилировано было почти 40% генов актиний, и уровень метилирования коррелировал с уровнем экспрессии гена. Сравнив актиний с симбиотическими водорослями и без них, команда идентифицировала около 2000 генов с разными паттернами метилирования в ответ на симбиоз. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

Следующим шагом, по словам доктора Аранды, будет изучение изменений метилирования ДНК, связанных с акклиматизацией к температурному стрессу, и проверка, передаются ли эти изменения потомству. Это могло бы позволить использовать процесс «закаливания» для производства предварительно акклиматизированных личинок для восстановления рифов.