珊瑚骨骼形成的关键基因进化

新工作由卡耐基的菲利普·克利夫斯使用尖端CRISPR / Cas9基因组编辑工具揭示基因的石珊瑚建立他们的能力的关键礁架构。这是发表在美国国家科学院院刊》上。

石珊瑚海洋无脊椎动物,构建大骨架,形成珊瑚礁生态系统的基础。这些生物多样性热点地区约四分之一的已知的海洋物种。

“珊瑚礁具有巨大的生态价值,”克利夫斯说。“但他们是因人类活动而减少。碳污染,排放到空气中是变暖oceans-causing致命漂白事件和改变海水chemistry-resulting海洋酸化,阻碍珊瑚礁的生长。”

随着时间的推移,多余的二氧化碳释放到大气层通过燃烧化石燃料都是海洋,在那里与水反应生成酸腐蚀性的珊瑚、甲壳类动物和其他海洋生物。

易受海洋酸化的石珊瑚因为他们构造骨架由碳酸钙的吸积,这一过程被称为钙化,变得越来越困难,因为周围的水的pH值降低。因为珊瑚骨骼建造珊瑚礁形成的重要性,主要的研究重点是了解基因控制的过程,以及它如何在珊瑚进化。

几年来,克利夫斯的实验室用诺贝尔奖得主CRISPR / Cas9技术来识别细胞和分子过程,可以帮助指导珊瑚保护和恢复工作。例如,他们此前透露一个基因,珊瑚如何回应热stress-information至关重要,可以帮助预测未来珊瑚如何处理漂白事件。

现在,他的团队,其中包括卡内基的阿曼达Tinoco-used基因组编辑工具来确定一个特定的基因,称为SLC4γ,需要年轻的珊瑚殖民地开始构建他们的骨骼。它编码的蛋白质是负责运送碳酸氢盐穿过细胞膜。SLC4γ只是出现在石珊瑚,有趣的是,但不是在他们non-skeleton-forming亲戚。在一起,这些结果暗示小说使用了基因的石珊瑚,SLC4γ,进化骨架形成。

“通过将先进的分子生物学技术应用到紧迫的环境问题,我们可以揭示基因,确定生态重要特征。”克利夫斯总结道。“发展中这些基因的工具来研究珊瑚生物,我们可以极大地改善我们的理解他们的生物学和学习如何挂载成功保护这些脆弱社区的行动。”bet188真人

克利夫斯今年早些时候,皮尤慈善信托被选为7 2023年皮尤的海洋保护和第一个研究员获得组织的海洋和生物医学科学奖学金。这个程序支持研究,应用技术或技术更广泛用于生物医学科学,以提高海洋保护。

参考:Tinoco AI, Mitchison-Field LMY,布拉德福德J, et al .角色的碳酸氢盐运输车SLC4γstony-coral骨骼形成和演化。PNAS。120 (24):e2216144120。2023;doi:10.1073 / pnas.2216144120

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