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      防止藻類緊張
      
			
      
				2018-12-31 09:07:33
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      雖然大多數(shù)人可能認(rèn)為某些藻類是美國能源部(DOE)的“池塘浮渣”，但它們是可以提供可持續(xù)燃料來源的微小生物。像植物一樣，它們可以將光轉(zhuǎn)化為富含能量的化合物; 與植物不同，它們需要的空間更少，不需要耕地就可以生長。
      

      防止藻類緊張
      

      一些藻類如萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)(或稱為“Chlamy”，因為它的大型研究團(tuán)體已知)在受到壓力時會產(chǎn)生能量密集的油脂或脂質(zhì)，然后這些脂質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為燃料。然而，研究人員在不殺死產(chǎn)生金蛋的鵝方面走得很好，在這種情況下，強調(diào)藻類足以產(chǎn)生脂質(zhì)，但不足以殺死它們。2015年7月27日在線發(fā)表在“ 自然植物 ”雜志上由美國能源部聯(lián)合基因組研究所(DOE JGI)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，DOE辦公室的科學(xué)用戶設(shè)施，分析了在藻類脂質(zhì)生產(chǎn)過程中被激活的基因，特別是協(xié)調(diào)這些基因的分子機制細(xì)胞產(chǎn)生脂質(zhì)時的活動。
      

      “我們知道如何強調(diào)藻類，”該研究的第一作者DOE JGI的Chew Yee Ngan說。“我們不知道的是如何讓藻類同時保持活力，直到現(xiàn)在。”
      

      壓力大的搜索
      

      作為美國能源部科學(xué)辦公室為能源和環(huán)境應(yīng)用研究藻類的努力的一部分，DOE JGI發(fā)布了超過75%的公開可用的藻類基因組。其中之一是Chlamy參考基因組，該基因組于2007年發(fā)布。到目前為止，關(guān)于可以調(diào)節(jié)脂質(zhì)生成的蛋白質(zhì)因子知之甚少。為了找到更多它們，研究小組培養(yǎng)了Chlamy細(xì)胞并使它們?nèi)狈Φ蛄?，這兩者都是Chlamy通過產(chǎn)生脂質(zhì)而應(yīng)對的應(yīng)激條件。然后他們分析了稱為染色質(zhì)的DNA和蛋白質(zhì)的復(fù)合物，它們定義了哪些基因被激活，以及表達(dá)譜或轉(zhuǎn)錄組，并將這些與非應(yīng)激的Chlamy細(xì)胞進(jìn)行比較。
      

      “我們正在尋找饑餓細(xì)胞與快樂生長細(xì)胞的變化，”Ngan解釋道。通過仔細(xì)分析全基因組數(shù)據(jù)集，他們縮小了他們的搜索范圍，以確定兩種似乎在脂質(zhì)積累中起關(guān)鍵作用的轉(zhuǎn)錄因子，然后詳細(xì)研究其中一種PSR1。“在研究染色質(zhì)修飾時，我們可以在全基因組范圍內(nèi)讀出與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)的變化，然后專門針對那些在脂質(zhì)生成條件下其調(diào)控特征發(fā)生變化的基因。”
      

      “這項研究還證明了如何通過過量表達(dá)PSR1來誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生大量脂質(zhì)而不會導(dǎo)致饑餓死亡，這種策略可能適用于其他更適合大規(guī)模生物燃料生產(chǎn)的工業(yè)藻類物種，”研究表示共同作者，美國能源部JGI科學(xué)計劃副主任Axel Visel。
      

      將基因組技術(shù)添加到武器庫中
      

      雖然這項工作有望幫助藻類生物能源研究人員開發(fā)更有針對性的方法來生產(chǎn)燃料脂質(zhì)，但相應(yīng)的作者，能源部JGI測序技術(shù)項目負(fù)責(zé)人Chia-Lin Wei也指出，該研究也成功地展示了一種有效的整合策略。表觀基因組學(xué)和基因表達(dá)數(shù)據(jù)，方法，即位于實際DNA序列之上并影響其功能的分子標(biāo)簽的映射，在與能源和環(huán)境中的DOE任務(wù)相關(guān)的生物體中。
      

      “作為JGI十年戰(zhàn)略愿景的一部分，基因組的這種功能性審訊預(yù)計將廣泛適用于更多的植物和真菌，其基因調(diào)控途徑仍然難以捉摸，”魏說，并補充說，能源部的Ngan和其他人JGI正在許多其他能源相關(guān)物種中繼續(xù)這項工作。
      
			

			
        
      
			
      
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