's研究小组发现了软骨藻酸产生的遗传基础,软骨藻酸是一种由有害藻华产生的强大神经毒素。
有害的藻华将对世界各地的沿海社区造成巨大的经济和环境损害。这些花偶尔产生的毒素会感染海洋哺乳动物,当毒素在海产品中积累时,会对人类健康造成威胁。高剂量接触由硅藻浮游植物拟南芥产生的软骨藻酸,会导致健忘症贝类中毒,这是一种潜在的致命疾病,其特征是癫痫发作和短期记忆丧失。
在9月28日出版的《科学》杂志上发表的一项新研究中,来自加州大学圣地亚哥分校和JCVI的科学家团队发现了一组与海洋浮游植物假硝酸盐中有毒软骨藻酸产生有关的基因。这种类型的微藻值得注意,因为在2015年夏天,它导致了从阿拉斯加到圣巴巴拉的北美西海岸最大的有害藻华,并导致禁渔期和休渔期的关闭,以保护消费者免受潜在的贝类中毒。
尽管经过几十年的研究,这些浮游植物毒性的分子基础仍然不清楚。科学家发现,这些新发现的基因含有产生毒素的生物指令,然后在伪硝酸产生软骨藻酸时“开启”。
“通过识别编码软骨藻酸产生的基因,我们现在可以提出关于各种海洋条件打开或关闭基因的问题,”斯克里普斯海洋研究所的博士生帕特里克布伦森说,JCVI是该研究的两位主要作者之一。"这一知识将使我们能够在基因水平上追踪开花毒性的发展."
通过展示如何在培养物中开启软骨藻酸产生的基因,作者提出了一种将驱动藻类繁殖和进化的海洋条件与毒素产生的发展联系起来的方法。美国国家科学基金会海洋科学部项目主任海蒂埃德蒙兹(Hedy Edmonds)说:“了解藻类如何繁殖并变得有毒,以及什么条件导致这种情况非常重要。”“这项研究为监测藻类繁殖和在它们发生之前预测毒素的产生提供了一种可能的工具。”
有害藻类繁殖难以预测,导致大量繁殖的生物通常具有非常复杂的基因组。根据这项研究的作者,最大的影响将是在基因水平上观察开花的能力。了解软骨藻酸生产中的基因将有助于对藻华进行基因监测,并有助于确定引发毒素生产的条件。