Кораллы берут под контроль рециклинг азота
Исследователи показали, что кораллы используют органический углерод — в виде глюкозы от симбиотических водорослей — для переработки собственных отходов аммония. Это открытие проливает свет на метаболические взаимодействия в симбиозе, лежащем в основе коралловых рифов.
Суть открытия
- Механизм: Коралловый хозяин использует глюкозу, полученную от симбиотических водорослей Symbiodiniaceae, для рециклинга собственного аммония (азота).
- Контроль: Ранее считалось, что рециклинг азота — задача водорослей. Новые данные указывают, что контроль над этим процессом позволяет кораллу регулировать рост водорослей, ограничивая или обеспечивая поток азота.
- Значение: Конкуренция за азот — ключевой механизм в симбиозе кораллов и водорослей.
Методология исследования
- Метаанализ: Учёные из KAUST интегрировали все опубликованные данные RNA-sequencing по модели Aiptasia (коралловые анемоны) и провели статистический метаанализ. Это позволило с высокой достоверностью выявить гены, ассоциированные с симбиозом.
- Метаболомический эксперимент: С помощью коллег из Core Labs KAUST исследователи сравнили симбиотические и несимбиотические (обесцвеченные) анемоны.
- Метка изотопом: В воду добавили бикарбонат с меченым изотопом углерода-13 (13C). Водоросли поглощали его в процессе фотосинтеза и передавали сигнал 13C метаболитам хозяина.
- Трекинг: Учёные проследили путь углеродного изотопа по метаболическим путям анемонов, определив, какие из них обогащаются 13C.
Контекст и перспективы
- Молекулярные исследования симбиоза кораллов и водорослей — относительно молодая область (первое геномное исследование Aiptasia опубликовано в 2014 году).
- Понимание этих механизмов поможет разобраться, что нарушается в отношениях симбионтов при стрессе, например, из-за изменения климата.