• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie genomu tropikalnego organizmu morskiego

    12.05.2011. 17:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Niemieccy i amerykańscy naukowcy z powodzeniem przeprowadzili sekwencjonowanie genomu Lyngbya majuscula (L. majuscula), tropikalnego organizmu morskiego zdolnego do wytwarzania substancji, które można wykorzystać do leczenia schorzeń człowieka, takich jak choroby neurozwyrodnieniowe i nowotwory. Wyniki badań opisano w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

    Cyjanobakterie nitkowate z rodzaju Lyngbya odgrywają kluczową rolę w globalnym obiegu węgla, bowiem na ich aktywności korzystają ekosystemy raf koralowych, które w ten sposób mogą tworzyć dominujące okrywy i wpływać na kondycję innych, współwystępujących organizmów. Niemniej należy zauważyć, że kiedy szczepy te zakłócają zdrowy rozwój rafy koralowej, mogą powodować problemy skórne u ludzi, które eksperci nazywają "wysypką pływaków".

    Szczepy Lyngbya stanowią również doskonałe źródło bioaktywnych metabolitów wtórnych. Z drugiej strony ich kwitnienie może być niebezpieczne dla innych form życia na naszej planecie. Rzecz, która nie jest powszechnie znaną to potencjał tych szczepów, a niewystarczające informacje genetyczne na ich temat obok ich powiązań z innymi bakteriami wprawiły wielu naukowców w konsternację, co do ich możliwości bądź ich braku. Nowe informacje mogą pomóc naukowcom w opracowaniu naturalnych środków leczniczych.

    "Te związki chemiczne zyskały ogromne zainteresowanie z powodu swojego farmaceutycznego i biotechnologicznego potencjału, niemniej znane są również z toksyczności dla środowiska i zagrożeń dla ludzi, dzikich zwierząt i żywego inwentarza" - czytamy w artykule.

    Dzięki tym pracom, które objęły amplifikację genomu pojedynczej komórki i profilowanie metaboliczne, ujawniła się złożona sieć genów. To skłoniło zespół do założenia, że organizmy te są zdolne do adaptacji do zmiennych warunków środowiska morskiego.

    Wyniki wskazały również na wiele słabości szczepu. Zespół twierdzi na przykład, że L. majuscula nie ma genów niezbędnych do wiązania azotu, wbrew pojawiającym się opracowaniom wskazującym, iż ten gatunek wiąże azot.

    "Możliwe, że szczep L. majuscula, o którym donoszono, że wiąże azot, mógł zostać nieprawidłowo zidentyfikowany, ponieważ wzrokowo jest bardzo podobny do innych gatunków cyjanobakterii nitkowatych, a my odkryliśmy, że jednak nie wydaje się posiadać zdolności do samodzielnego wiązania azotu" - zauważa Emily Monroe, współautorka artykułu i stypendystka ze stopniem doktora z amerykańskiego laboratorium Gerwick przy Instytucie Oceanograficznym Scripps, który stanowi część Centrum Biotechnologii i Biomedycyny Morskiej (CMBB). "Ta cecha mogłaby stanowić rozróżnienie między szczepami słodkowodnymi a morskimi, obecnie opisywanymi jako Lyngbya."

    Mimo tych bezprecedensowych odkryć, potrzebne są dalsze badania. Naukowcy byli w stanie zanalizować ponad 250 związków chemicznych przypisywanych morskim szczepom Lyngbya, z których około 75% kojarzonych jest z L. majuscula. Zespół odkrył również, że ten szczep wytwarza zaledwie kilka naturalnych produktów.

    "Ten konkretny szczep nie wytwarza aż tylu (produktów naturalnych), jak sądziliśmy, co pokazuje, że wiele interesujących molekuł odkrytych do tej pory jest prawdopodobnie rozrzuconych wśród wielu organizmów" - wyjaśnia naczelny autor dr Adam Jones z CMBB. "Wniosek jest taki, że nie wszystkie morskie szczepy Lyngbya są takie same."

    Jak mówi koordynator projektu, Lena Gerwick z CMBB: "To może zmienić sposób patrzenia na obiekty w tej dziedzinie i wyposaża nas w nowe sposoby identyfikowania organizmów. Być może będziemy w stanie odwrócić sytuację i wykorzystać wytwarzane przez nie związki chemiczne jako nowy sposób ustalania ich gatunku."

    Wkład w badania wnieśli naukowcy z niemieckiego Uniwersytetu we Freiburgu, Instytutu Genetyki Molekularnej im. Maxa Plancka (MPI) i Kolońskiego Centrum Genomu przy Instytucie Hodowli Roślin im. Maxa Plancka (MPI).

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowiekaDNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA.

    Rekombinaza Tre - eksperymentalny enzym, zmutowana rekombinaza Cre, umożliwiająca selektywne wycięcie zintegrowanego genomu wirusa HIV z genomu zainfekowanych komórek. Dotychczas enzym wykazał swoją aktywność w liniach komórek HeLa, w warunkach laboratoryjnych w ciągu trzech miesięcy całkowicie usuwając zintegrowany wirus z hodowli. Odkrycie jest dziełem naukowców z Instytutu Heinrich Pette Wirologii Eksperymentalnej i Immunologii w Hamburgu oraz Instytutu Molekularnej Biologii Komórki i Genetyki Maxa Plancka w Dreźnie.

    Projekt poznania ludzkiego cognomu (ang. Human Cognome Project) – zespół projektów badawczych mających na celu rozszyfrowanie działania ludzkiego mózgu. Nazwa cognom bierze się od łacińskiego cogito (myślę) i nawiązuje do nazwy genom. Cognom oznacza zespół cech określających sposób myślenia człowieka. Podstawowym założeniem projektu jest próba zrozumienia mózgu ludzkiego jako bardzo skomplikowanej maszyny. Naukowcy chcą odszyfrować sposób działania naszego umysłu podobnie, jak to się udało w Projekcie poznania ludzkiego genomu.

    Marker genetyczny – charakterystyczna właściwość organizmu wykorzystywana do określenia jego genotypu. Zwykle jest to obecność lub brak jakiegoś genu lub białka, albo występowanie jakiejś szczególnej jego postaci. Markery genetyczne znajdują też zastosowanie do identyfikowania osób lub osobników zwierząt czy roślin, identyfikowania gatunków i szczepów drobnoustrojów oraz do określania wzajemnego położenia poszczególnych genów w genomie jakiegoś organizmu (mapowania genomu).

    Marker genetyczny – charakterystyczna właściwość organizmu wykorzystywana do określenia jego genotypu. Zwykle jest to obecność lub brak jakiegoś genu lub białka, albo występowanie jakiejś szczególnej jego postaci. Markery genetyczne znajdują też zastosowanie do identyfikowania osób lub osobników zwierząt czy roślin, identyfikowania gatunków i szczepów drobnoustrojów oraz do określania wzajemnego położenia poszczególnych genów w genomie jakiegoś organizmu (mapowania genomu).

    Metabolity wtórne – grupa związków organicznych, które nie są bezpośrednio niezbędne do wzrostu i rozwoju organizmu. Synteza związków określanych jako metabolity wtórne jest charakterystyczna dla roślin wyższych, grzybów i bakterii. Poznano kilkadziesiąt tysięcy związków zaliczanych do metabolitów wtórnych. Szacuje się, że może istnieć około 200 000 takich związków. W przypadku niektórych związków chemicznych występujących w komórkach roślinnych, ocena czy jest on bezpośrednio niezbędny do działania organizmu jest trudna.

    Azot ogólny, azot Kjeldahla — w terminologii hydrochemicznej postać azotu dająca się oznaczyć przy użyciu metody Kjeldahla. Jest to azot wchodzący w skład związków amonowych oraz azotowych związków organicznych, które łatwo przekształcić w związki amonowe. W tabelach obejmujących ten parametr, w razie braku jego bezpośredniego pomiaru, jest sumą azotu amonowego i azotu organicznego (zawartego w aminokwasach, moczniku, pirydynach, aminach i in.) Ponieważ azot amonowy występujący w wodzie i glebie często ma pochodzenie organiczne, parametr ten może wskazywać źródło zanieczyszczeń.

    Dodano: 12.05.2011. 17:26  


    Najnowsze