بر اساس مطالعات انجام شده در دانشگاه Rutgers، جلبک‌های سبز به خاطر ژن‌های مقاومی که از باکتری‌ها سهیم شدهاند، برای تحمل شرایط نامساعد مرداب‌ها و جلگه‌های نمکی رشد یافته‌اند. درک چگونگی این سازگاری‌ها، به شرح توانمندی اثرگذاری تغییرات آبوهوایی بر زیست‌شناسی تولیدکنندگان اولیه کمک می‌کند.
برای توضیح راهبردهای سازگاری محیطی، ژنوم هسته‌ای چند جدایه پیکوکلوروم (Chlorophyta) مرتب و آنالیز شد. بر اساس این تحقیقات، علاوه بر درگیری تنظیم هماهنگ ژن با تنش‌های نمکی، به دست آوردن و از دست دادن ژن نیز نقشی کلیدی در سازگاری ایفا می‌کند.
به گفته دباشیش بهاتاچاریا (Debashish Bhattacharya) -استاد برجسته و محقق در بخش بیوشیمی و میکروبیولوژی دانشکده محیط‌زیست و علوم‌زیستی دانشگاه نیوبرونزویک روتگرز-: “گونه‌های تک‌سلولی پیکوکلوروم جلبک‌های سبز، نشان‌دهنده سرنخ‌هایی درباره چگونگی توانایی طبیعت در تغییر و اصلاح ژنوم هستند. از این رو زمینه‌ساز ارائه روش‌هایی از سوی دانشمندان برای امکان طراحی جلبک‌های مقاوم‌تر جهت به کارگیری به عنوان سوخت‌های زیستی و فراهم ساختن مزایایی دیگر می‌گردند.”
وی افزود: “این گونه‌های فتوسنتزکننده بسیار کوچک بوده و در مقایسه با انسان دارای ژنومی کوچک هستند. اما در مدیریت بقا در شرایط نامساعد مرداب‌ها و جلگه‌های نمکی، جایی‌که نور و شوری هم‌چون تغییرات فصلی بسیار ناپایدار است، توانمند هستند.”
این مطالعه به بررسی این گونه‌ها برای استفاده بالقوه در زمینه‌های تصفیه فاضلاب، تولید زیست‌توده و به کارگیری به عنوان خوراک در آبزی‌پروری پرداخته است. اخیراً دانشمندان با استفاده از ابزار ژنتیک و دست‌کاری یکی از گونه‌ها موفق به افزایش تولید لیپید شدهاند. یافته‌ها نمایان‌گر آن است که ژنوم‌های کوچک شده جلبک سبز برای آن که تولید کننده‌های اولیه و انعطاف‌پذیر ترکیبات آلی حامی اکوسیستم باشند، چگونه از ژنوم‌های بزرگ‌تری از اجدادشان در آب شیرین تکامل یافته‌اند.
محققان دریافتند که گونه‌های پیکوکلوروم جلبک‌های سبز با سهیم شدن ژن‌هایی مقاوم از باکتری‌ها؛ جهت بقا در شرایط سخت، خشن، بی ثبات و در نوسان مرداب‌ها و جلگه‌های نمکی تکامل یافتند. در واقع این ژن‌ها به مقابله با نمک و سایر تنش‌های فیزیکی می‌پردازند. لذا انتظار می‌رود که در شرایط متغیر آبوهوایی نجات یابد. این گونه‌ها در سطوح کم نور و یا پر نور محیط‌های گل‌آلود کنار سواحل یا تالاب‌های با عمق کم آب نیز زنده می‌مانند.
به گفته محققان، درک چگونگی سازگاری میکروجلبک‌ها با محیط‌های به سرعت در حال تغییر، نه تنها از لحاظ علمی مهم است، بلکه می‌تواند به توضیح تأثیر بالقوه تغییرات آبوهوایی بر زیست‌شناسی بر پایه زنجیره غذایی کمک کند. مراحل بعدی شامل بهبود و توسعه گونه‌های پیکوکلوروم مقاوم به عنوان خوراک سوخت زیستی و به عنوان اهداف در زمینه مهندسی ژنتیک برای تولید محصولات زیستی هستند که در وزارت انرژی و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مختلف انجام می‌شوند.
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
