18:26 2024-03-29 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Tehnologia de editare a genelor dezvăluie mecanisme moleculare care guvernează semnalele de densitate a populației de diatomee

_ Tehnologia de editare genetică dezvăluie mecanismele moleculare care guvernează semnalele de densitate a populației de diatomee

Dinamica complicată a înfloririi de diatomee, influențată de o multitudine de factori externi și semnale interne, continuă să fascineze oamenii de știință. După ce au recunoscut rolul potențial al percepției densității și al semnalizării intracelulare în dictarea acestor fenomene, cercetătorii au început să elucideze baza moleculară a reglării densității populației de diatomee.

Recent, o echipă de cercetare condusă de prof. Wang Guangce de la Institutul de Oceanologie al Academiei Chineze de Științe (IOCAS) a raportat rolul semnificativ al diatomeei marine SLC24A în percepția și reglarea semnalului densității populației.

Studiul a fost publicat în The ISME Journal.

< Cercetătorii au identificat și au vizat cu meticulozitate genele potențiale implicate în semnalizarea densității, culminând cu descoperirea genei centrale PtSLC24A. Doi mutanți knockout PtSLC24A ai Phaeodactylum tricornutum au fost obținuți folosind tehnologia de editare a genei CRISPR/Cas9.

Măsurătorile concentrației intracelulare de Ca2+ au indicat că densitatea celulară ar putea induce răspunsuri de Ca2+, iar knockout-ul PtSLC24A a crescut concentrația intracelulară de Ca2+. Modelarea structurală tridimensională și calculele de simulare ale proteinei PtSLC24A au susținut funcția sa de transport Ca2+.

Rezultatele au arătat că densitatea mare ar putea induce apoptoza celulară, iar knockout-ul PtSLC24A a exacerbat acest fenomen. PtSLC24A a afectat, de asemenea, expresia genelor dependente de densitate la diferite densități celulare.

Dincolo de laborator, relevanța ecologică a SLC24A a fost subliniată de distribuția sa omniprezentă în siturile Tara Oceans, cu modele de expresie corelând pozitiv cu clorofila. conținut în diferiți taxoni de fitoplancton marin.

„Aceste constatări subliniază rolul esențial al semnalizării Ca2+ mediată de SLC24A în medierea răspunsurilor dependente de densitate în ecosistemele marine naturale și oferă perspective esențiale asupra implicațiilor ecologice ale dinamicii populației de diatomee, „, a spus dr. Gu Wenhui, autorul corespondent al studiului.

Pe baza datelor din genetica moleculară, fiziologie celulară, biologie structurală computațională și date marine in situ, un mecanism de transducție a semnalului intracelular mediat de Ca2+ pentru marin. Au fost propuse semnale de densitate a celulelor diatomee.

Conform modelului, atunci când celulele primesc indicii chimice purtând semnale de densitate a populației, PtSLC24A de pe membrana celulară va accelera efluxul de Ca2+ intracelular pentru a menține un nivel specific de Ca2+ intracelular și transmit semnale de densitate intracelular, apoi reglează procesele fiziologice, inclusiv apoptoza celulară și, în cele din urmă, afectează soarta populației.

Prin delimitarea unui mecanism de transducție a semnalizării intracelulare mediat de Ca2+ facilitat de PtSLC24A, studiul nu numai că ne avansează. înțelegerea dinamicii înfloririi diatomeei, dar are și implicații profunde pentru cultivarea de mare densitate a microalgelor pentru aplicații industriale.

(Fluierul)

Inapoi