Ученые Лимнологического института ведут работы по расшифровке генома диатомовой пресноводной водоросли Synedra acus, обитающей в Байкале.
На публичной лекции «Диатомовые водоросли: жизнь в стеклянных домах» Елена Лихошвай, заведующая отделом ультраструктуры клетки Лимнологического института СО РАН, рассказала, что помощью новой технологии уже расшифрован геном митохондрий и хлоропласта этого организма.
Диатомовые водоросли — одноклеточные организмы, которые играют важную роль в биосфере и стоят в основе пищевых цепей в водных экосистемах. С греческого «диатомос» означает «разделённый пополам». Диатомеи имеют пористый панцирь из прозрачного кремнезема, состоящий из двух частей, одна из которых как крышка накрывает другую. Поэтому о них говорят, что они живут в стеклянных домах.
Расшифровка генома диатомей чрезвычайно важна: поняв, какие генетические и клеточные механизмы участвуют в процессе морфогенеза кремнистых структур, человек сможет в будущем трансформировать этот процесс в определенном направлении и получать заданные структуры микро- и наномасштаба.
Работу по расшифровке генома Synedra acus
удалось развить благодаря тому, что приборная комиссия Сибирского
отделения академии наук в 2010 году закупила дорогостоящее
оборудование для расшифровки генома – автоматический ДНК-секвенатор
нового поколения.
Сам процесс секвенирования – определения последовательности ДНК –
занимает две недели, но анализировать последовательности можно не
один год. На основе данных, полученных благодаря использованию
нового оборудования, уже подготовлены две кандидатские
диссертации.
За рубежом эта тематика привлекает многих: ученые стремятся разгадать механизмы, контролирующие морфогенез, а технологи – применить эти знания в создании новых структур и материалов.
Диатомеи были открыты
в XVII веке пионером микроскопии А. Левенгуком, который посчитал их
животными. И лишь в XIX веке биологи сделали вывод, что эти
создания - одноклеточные растения, так как они ведут
фотосинтез.
Впервые геном одной диатомовой водоросли был расшифровали в 2004
году. Над этим трудились 45 ученых из 24 институтов.
У диатомовых водорослей есть гены животных, красных и зеленых водорослей и цианобактерий. Они содержат в себе «компот» из генов.
Эволюционно они сформировались в результате серии эндосимбиозов, когда один организм живёт внутри другого и в процессе эволюции становится его частью.
Диатомовые водоросли появились около 240 млн лет назад. Эти удивительные создания обжили практически всю планету, для существования им нужны только свет и слабоминерализованная вода. В Байкале тоже живут виды, встречающиеся по всей планете, но есть эндемики. Две трети видов бентосных (донных) диатомей, которых в Байкале около 700 видов, являются эндемиками. Есть эндемики и среди планктонных водорослей, которые развиваются в толще воды.
Панцири диатомовых водорослей сохраняются в донных отложениях, благодаря этому можно наблюдать эволюцию этих организмов на протяжении миллионов лет.
Источник:http://baikal-info.ru/archives/24797
Фото:http://bigpicture.ru
