Новый мутантный симбионт коралловых водорослей способен «отключать» симбиоз

Исследователи из Японии впервые идентифицировали спонтанного мутантного симбионта коралловых водорослей, который не поддерживает симбиотические отношения со своим хозяином.

Они разработали систему, в которой простое добавление или удаление питательного вещества может экспериментально включать и выключать симбиоз. Мутантный симбионт позволяет создать систему генетической трансформации, которая станет мощным инструментом для изучения эндосимбиоза кораллов и водорослей.

Коралловые рифы — крупный резервуар биоразнообразия в море. Экосистема зависит от стабильных симбиотических отношений между животными-хозяевами (стрекающими, включая кораллы и актиний) и симбиотическими динофлагеллятами. Текущие изменения окружающей среды из-за глобального потепления могут разрушить этот симбиоз — явление, известное как «обесцвечивание кораллов». Кроме того, механизмы поддержания стабильного симбиоза плохо изучены, отчасти из-за нехватки исследовательских инструментов.

«Сначала мы разработали эффективный метод культивирования клеток динофлагеллят в нашей лаборатории, — сказал Синъитиро Маруяма, доцент Университета Тохоку. — Затем мы культивировали клетки в присутствии различных препаратов и отбирали спонтанных мутантов, устойчивых к лекарствам, чтобы выделить клоны, полезные для экспериментов по симбиозу».

Мутант, дефицитный по урацилу — основному соединению нуклеиновых кислот, — по-видимому, утратил способность поддерживать симбиоз с модельным организмом — актинией.

Это указывает на то, что простое добавление или удаление этого питательного вещества можно использовать в качестве переключателя для контроля симбиоза.

На следующем этапе команда планирует внести генетические мутации, способные обратить дефицит урацила у мутантной динофлагелляты. Это может дать ключи к идентификации генов водорослей, ответственных за симбиоз. Разработанная фундаментальная технология, как ожидается, будет стимулировать молекулярные исследования симбиоза кораллов и водорослей.