"Ausländer" Alga stiehlt Gene um Extremsituationen überleben

Die Rotalge Galdieria Sulphuraria hat eine Vorliebe für extreme. Die einzelligen Organismus finden Sie in heißen Schwefel Quellen in Island oder Yellowstone-Nationalpark, Kochen Essen durch die Photosynthese. Aber es kann genauso gut in der ätzenden Entwässerung von einem dunklen alten Minenschacht unter giftige Metalle wie Arsen und Quecksilber, ernähren sich von Bakterien gedeihen.

Wissenschaftler haben entdeckt, wie Galdieria kam so vielseitig sein: es gestohlen die Gene, die es braucht solche feindliche stellenweise aus einfacheren Organismen, wie Bakterien und Archaeen, zu überleben, die bereits bis zum äußersten angepasst wurden.

"Warum das Rad neu erfinden wenn Sie es von Ihrem Nachbarn kopieren können?" fragte Studie Forscher Martin Lercher, der Heinrich-Heine Universität in Düsseldorf. Lercher und Kollegen das Genom des Galdieria sequenziert und festgestellt, dass mindestens 5 Prozent seiner Protein-kodierenden Gene schauen, wie sie von weniger komplexen Arten aufgenommen wurden.

Zum Beispiel sagen Galdieria scheint seine Toleranz für hohe Temperaturen von einem einzigen Gen ableiten, dass es von wärmeliebenden Archaea gestohlen und dann Hunderte Male kopiert, die Forscher. (Archaea, die in den heißesten Orten gedeihen neigen, die meisten Kopien dieses Gens haben.) Galdieria können auch hohe Salzkonzentrationen zu ertragen und stellen eine Vielzahl von Nahrungsquellen wahrscheinlich zu verwenden, weil es andere Gene von Extremophile Bakterien, beraubt die Studie zeigt.

Die Forscher sagen, Galdieria die ersten bekannten Eukaryote (Organismen mit Zellkern), die an seinen extremen Lebensstil durch einen Prozeß bekannt als horizontaler Gentransfer, in dem Gene ohne Sex zwischen Organismen ausgetauscht werden, die miteinander verwandt sind nicht angepasst hat.

"Es wird in der Regel davon ausgegangen, dass Organismen mit einem Zellkern Gene verschiedener Arten kopieren können – das ist, warum Eukaryoten richten sich nach Geschlecht, ihre Genome zu rekombinieren. Wie hat Galdieria es geschafft, diese Beschränkung zu überwinden? Es ist eine spannende Frage"sagte Lercher in einer Erklärung.

Ein anderer Forscher der Heinrich-Heine-Universität, Andreas Weber, sagte in einer Erklärung, dass Galdierias Leistung ist "ein Traum für die Biotechnologie."

"Galdieria hat Gene mit interessanten Eigenschaften von verschiedenen Organismen erworben, in ein funktionsfähiges Netzwerk integriert und entwickelt einzigartige Eigenschaften und Anpassungen", fügte Weber. Fortschritte in der Gentechnik könnte machen es möglich, andere Algen mit Proteinen ähnlich denen verleihen, die Galdieria seine hohe Stresstoleranz geben – eine verlockende Aussicht für Erdöl produzierenden Algen, die für Biokraftstoffe genutzt werden könnte, sagen die Forscher.

Die Studie, die von der National Science Foundation gefördert wurde, war diese Woche in der Fachzeitschrift Science detailliert.

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