Ученые раскрыли гены растений, которые сформировали наш мир

Создание новой библиотеки мутаций одноклеточной фотосинтетической зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii позволило команде ученых из Университета Карнеги и Принстона идентифицировать более 300 генов, которые потенциально необходимы для фотосинтеза. Фотосинтез - это процесс, посредством которого растения, водоросли и некоторые бактерии преобразуют энергию солнечного света в углеводы, наполняя атмосферу нашей планеты кислородом в качестве побочного продукта, пишет EurekAlert.

Chlamydomonas представляет собой группу водорослей, которые встречаются по всему миру в пресной и соленой воде, влажной почве, и даже под снегом. Они фотосинтетические и легко растут в лаборатории, даже в темноте, если дать правильные питательные вещества. Это делает Chlamydomonas превосходным инструментом исследования для биологов.

В своем исследовании группа ученых создала библиотеку около 80 000 мутаций Chlamydomonas, которые они использовали для идентификации 303 генов, предположительно участвующих в фотосинтезе. Из них 65 кодируют белки, которые, как уже было известно, играют определенную роль в фотосинтезе. Остальные 238 генов не играли ранее известной роли в фотосинтезе, делая их мишенями для дальнейших исследований. Двадцать один из них считаются приоритетными для проведения дополнительных исследований.

"Эта работа открывает дверь к новому пониманию различных процессов, связанных с функцией фотосинтеза, которые имеют фундаментальное значение для питания нашей планеты, а также, конечно же, для пополнения атмосферного кислорода, которым мы дышим", - сказал Артур Гроссман, один из авторов работы из Университета Карнеги.

Результаты исследовательской группы показывают, что почти половина генов, необходимых растениям для создания углеводов путем фотосинтеза, еще не охарактеризована.

"Это замечательно, учитывая, что генетические исследования этого фундаментального процесса начались в 1950-х годах", - говорит другой автор исследования из Принстона Мартин Йоникас. - "Наша библиотека демонстрирует, как много еще предстоит сделать для выявления механизмов, лежащих в основе биохимического процесса, который сформировал историю нашей планеты и создал условия, позволившие жизни процветать здесь."

Чжиюн Ван, исполняющий обязанности директора Департамента биологии растений Карнеги, добавил: "Эта работа действительно иллюстрирует силу использования высокопроизводительных генетических методов для решения основных проблем в биологии."