В домашнем аквариуме обнаружен новый вид микроводорослей

Новый вид микроводорослей был обнаружен в воде из домашнего аквариума. Анализируя образцы ДНК, взятые из водорослей, исследователи из Токийского университета обнаружили Medakamo hakoo, последовательность ДНК которой не совпадает ни с одной из известных. Этот новый вид – самая маленькая из известных пресноводных зеленых водорослей, обладающая свойствами, позволяющими стабильно культивировать ее при высокой плотности, что означает возможность ее эффективного использования для производства полезных продуктов питания и промышленности.



Если вы собирали водоросли на пляже, пробирались через заросли в ручье или чистили грязный зеленый аквариум, то вы знаете, что такое водоросли. Эти разнообразные водные организмы процветают благодаря воде, свету и питательным веществам и бывают самых разных форм, цветов и размеров. Микроводоросли – это сверхмалые виды водорослей, невидимые человеческому глазу, но являющиеся жизненно важной частью экосистемы Земли и составляющие основу всех водных пищевых цепей. Они привлекают особое внимание исследователей и предпринимателей благодаря своей способности улавливать углекислый газ, использоваться в качестве биотоплива, альтернативного источника белка и т. д. Существуют десятки тысяч видов микроводорослей, которые продолжают процветать в неожиданных местах.



«Мы были очень удивлены, обнаружив новый вид микроводорослей в обычном домашнем аквариуме», – говорит профессор Сачихиро Мацунага из Высшей школы пограничных наук. «Водоросли были взяты из воды и выращены одна за другой. ДНК водорослей флуоресцентно окрашивали и микроскопически наблюдали, чтобы найти ту, у которой было меньше всего ДНК на клетку. Затем мы секвенировали ДНК этой водоросли и сравнили ее с ДНК других водорослей. Результаты не совпали с ДНК ни одной из ранее известных водорослей, что указывает на то, что это новый вид, и мы назвали его Medakamo hakoo (M. hakoo)».



Микроводоросли состоят из относительно небольшого количества генов, и эта несложная форма делает их полезными для исследователей, пытающихся определить, какую роль играют различные гены и как их можно использовать. Из десятков тысяч известных микроводорослей многие остаются неописанными. Благодаря последнему исследованию мы теперь знаем, что это не только новый вид, но и самый маленький геном среди всех известных пресноводных водорослей, а также другие полезные качества.



«M. hakoo содержит только одну митохондрию (для производства энергии) и один хлоропласт (который содержит хлорофилл и создает пищу посредством фотосинтеза), тогда как нормальные растительные клетки содержат множество митохондрий и хлоропластов. Это указывает на то, что это зеленая водоросль с чрезвычайно простой клеточной структурой», – пояснил Мацунага. «На основании наших исследований мы также предположили, что она имеет беспрецедентную структуру ДНК и новую систему регуляции генов. Его клеточный цикл также сильно синхронизирован с циклом дня и ночи, что является ключом к эффективному и стабильному биопроизводству. Благодаря этим присущим ему качествам и чрезвычайно маленькому размеру, M. hakoo можно эффективно культивировать при высокой плотности клеток, что делает возможным массовое производство таких веществ, как высокофункциональные продукты питания, косметика и биотопливо при низких затратах».



Исследователи планируют продолжить изучение потенциальных возможностей применения M. hakoo как в лаборатории, так и в мире в целом. «Водные зеленые водоросли – это организмы, от которых произошли современные наземные растения. Благодаря этому исследованию мы можем лучше понять минимальное количество генов, необходимых организму для эволюции и процветания в различных средах, и мы продолжим это изучение», – сказал Мацунага. «В будущем я хотел бы найти пути сотрудничества и создания полезных веществ из массового культивирования M. hakoo».

University of Tokyo