碳?xì)浠衔锝到庹婢l(fā)現(xiàn)其秘密
由于從細(xì)菌中獲得的基因,真菌可以降解對環(huán)境有害的碳?xì)浠衔?- 并且在此過程中承受相當(dāng)大的壓力。最近發(fā)表的這些卓越的研究成果是由維也納自然資源與生命科學(xué)大學(xué)(BOKU)的一個小組獲得的。由于最新的基因組和轉(zhuǎn)錄組分析設(shè)備,使得結(jié)果成為可能,其使用也在BOKU的第三方開放。
Cladophialophora immunda可能是一種真菌,但它不僅僅是蘑菇!這種屬于酵母真菌的子囊菌或囊菌具有一個非常令人印象深刻的特征:它可以很容易地分解對環(huán)境有害的烴甲苯。這使得C. immunda成為土壤和其他被碳?xì)浠衔镂廴镜沫h(huán)境的生物修復(fù)的優(yōu)秀工具。使用最新的測序方法和專門開發(fā)的生物信息管道,Barbara Blasi博士和來自生物技術(shù)部(維也納BOKU)的Katja Sterflinger教授團(tuán)隊(duì)的Hakim Tafer博士首次對真菌進(jìn)行了檢測。這個。這項(xiàng)研究令人驚訝,最近發(fā)表在“ 科學(xué)報告 ”雜志上,揭示了C. immunda 從細(xì)菌中獲得了許多對甲苯降解必不可少的基因,此外,甲苯降解與巨大的壓力密切相關(guān),真菌對此反應(yīng)很多。
快速可靠的測序
最新的測序儀也可以獲得驚人的發(fā)現(xiàn),這些測序儀可以在大學(xué)的EQ-BOKU核心設(shè)施獲得,也可以租給第三方。它們包括離子半導(dǎo)體測序儀(質(zhì)子離子測序儀),可以對大量核酸進(jìn)行極快速的測序。這使得BOKU研究團(tuán)隊(duì)有可能獲得有關(guān)甲苯降解過程中基因激活的有價值信息。Sterflinger教授解釋說:“通過這種方式,我們制作了世界上第一個在甲苯上生長的真菌的轉(zhuǎn)錄組分析。我們還能夠證明C. immunda幾乎所有以前與之相關(guān)的酶 - 來自不同的生物 - 甲苯降解。“ 科學(xué)家們甚至成功地證明了這些酶的基因在DNA上分為五個簇。這樣的基因簇在真菌中并不罕見,但此先前未描述過在烴類降解中起重要作用的基因。來自C. immunda的綜合序列數(shù)據(jù)與其他生物的綜合序列數(shù)據(jù)的比較也清楚地表明,過去有8個用于甲苯降解的基因從細(xì)菌轉(zhuǎn)移到真菌。
蘑菇壓力
當(dāng)研究小組檢查其表達(dá)受甲苯降解影響的其他基因的活動時,另一個驚喜等待著他們。“盡管它能夠非常有效地降解甲苯,但這一過程給C. immunda帶來了巨大的壓力。一系列細(xì)胞代謝過程受到甲苯接觸的負(fù)面影響,”Sterflinger教授解釋道。這些過程包括基本的細(xì)胞功能,如氨基酸和有機(jī)物質(zhì)的產(chǎn)生和降解,細(xì)胞呼吸和特殊的運(yùn)輸機(jī)制??茖W(xué)家們還能夠證明甲苯的降解引發(fā)抗氧化劑的產(chǎn)生并激活細(xì)胞解毒機(jī)制。所有這些過程都是明確的壓力指標(biāo)。“這表明,即使它可以如此有效地降解它,但C. immunda并不是甲苯的真正朋友,”Sterflinger教授解釋道。“相反,甲苯的有效破壞似乎是真菌用來保護(hù)它免受其有害影響的保護(hù)機(jī)制。”
研究結(jié)果也得益于Sterflinger教授在生物技術(shù)部和大學(xué)EQ-BOKU核心設(shè)施的成功合作。這家獨(dú)立子公司收購并經(jīng)營大量昂貴的大型設(shè)備,如最新的測序儀和氣相色譜儀,并可供大學(xué)自己的研究團(tuán)隊(duì)和外部各方使用。這意味著后者還可以獲得BOKU科學(xué)家的專業(yè)知識,用于復(fù)雜的測量任務(wù)和整個研究項(xiàng)目。EQ-BOKU與眾多工業(yè)問題和國際研究團(tuán)體的合作證明了這一概念的成功,這也為該大學(xué)本身的許多國際知名研究成果做出了貢獻(xiàn)。
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