藻類からのバイオ燃料生産が向上し、耐熱性作物の開発にもつながると期待される The discovery will improve biofuel production from algae and help develop heat-tolerant crops
2022-05-09 カリフォルニア大学リバーサイド校(UCR)
研究者らは、藻類の突然変異体と自動化ツールを用いて実験を行い、数百万件のデータポイントを作成した。これらのデータセットを解析することで、研究者らは、特性評価が不十分な何百もの遺伝子の機能的役割を知り、これまで知られていた遺伝子の多くの新しい機能を発見することができた。これらの遺伝子は、光合成、DNA損傷応答、熱ストレス応答、毒性化学物質への応答、藻類捕食者への応答などの役割を担っている。
また、藻類で発見された遺伝子のいくつかは、植物でも同じ役割を持つものがあり、藻類のデータは、それらの遺伝子が植物でどのように機能するかを科学者が理解するのに役立つことが示されている。
<関連情報>
- https://news.ucr.edu/articles/2022/05/09/insights-algae-genes-unlock-mysteries-plant-growth-and-health
- https://www.nature.com/articles/s41588-022-01052-9
光合成藻類Chlamydomonas reinhardtiiにおける遺伝子機能の系統的特性評価 Systematic characterization of gene function in the photosynthetic alga Chlamydomonas reinhardtii
Friedrich Fauser,Josep Vilarrasa-Blasi,Masayuki Onishi,Silvia Ramundo,Weronika Patena,Matthew Millican,Jacqueline Osaki,Charlotte Philp,Matthew Nemeth,Patrice A. Salomé,Xiaobo Li,Setsuko Wakao,Rick G. Kim,Yuval Kaye,Arthur R. Grossman,Krishna K. Niyogi,Sabeeha S. Merchant,Sean R. Cutler,Peter Walter,José R. Dinneny,Martin C. Jonikas & Robert E. Jinkerson
Nature Genetics Published: 05 May 2022
DOI:https://doi.org/10.1038/s41588-022-01052-9
Abstract
Most genes in photosynthetic organisms remain functionally uncharacterized. Here, using a barcoded mutant library of the model eukaryotic alga Chlamydomonas reinhardtii, we determined the phenotypes of more than 58,000 mutants under more than 121 different environmental growth conditions and chemical treatments. A total of 59% of genes are represented by at least one mutant that showed a phenotype, providing clues to the functions of thousands of genes. Mutant phenotypic profiles place uncharacterized genes into functional pathways such as DNA repair, photosynthesis, the CO2-concentrating mechanism and ciliogenesis. We illustrate the value of this resource by validating phenotypes and gene functions, including three new components of an actin cytoskeleton defense pathway. The data also inform phenotype discovery in land plants; mutants in Arabidopsis thaliana genes exhibit phenotypes similar to those we observed in their Chlamydomonas homologs. We anticipate that this resource will guide the functional characterization of genes across the tree of life.
