Морские одноклеточные организмы раскрывают секреты взаимодействия клеток с окружающей средой

Анализ геномов крошечных одноклеточных морских организмов — пикобилофитов — открывает новые возможности для изучения самых разных процессов: от различий между здоровыми и больными клетками до адаптации водорослей к изменению климата.

Ключевые результаты исследования:

• Учёные впервые секвенировали геномы отдельных клеток пикобилофитов — морских микробов размером менее 10 мкм, открытых в 2007 году.
• Оказалось, что пикобилофиты, которых считали фотосинтезирующими, не содержат хлорофилла и, вероятно, являются гетеротрофами (питаются готовыми органическими веществами).
• В одной из клеток был обнаружен новый вирус, чей кольцевой геном удалось восстановить.
• Метод также позволил идентифицировать ДНК организмов, которыми, предположительно, питались пикобилофиты.

Значение и перспективы метода:

Технология геномики единичных клеток позволяет:

• Изучить «невидимое» биоразнообразие планеты, не культивируя организмы в лаборатории.
• Реконструировать ядерные геномы отдельных клеток из пробы (например, морской воды) и понять функции всех их генов.
• Отследить «естественную драму» в каждой капле воды: хищничество, вирусные инфекции и судьбу близких видов.
• Применить подход в онкологии (для изучения различий клеток одной опухоли) и экологии — для анализа влияния изменения климата на экосистемы (например, на водоросли у Антарктического полуострова).

Исследование проведено учёными из Университета Рутгерса и Лаборатории Бигелоу, его результаты опубликованы в журнале Science. Центр геномики единичных клеток Лаборатории Бигелоу уже проанализировал более 150 000 индивидуальных микробных клеток.