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一个被科研人员轻视的非模式物种

上一篇 / 下一篇  2011-08-10 10:26:30 / 个人分类:基本实验技术

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  一个被科研人员轻视的非模式物种,而这,恰恰是我的最爱。

  眼虫是一种古老的原生动物,兼性营养方式,同时具有动物与植物两种特性,它有鞭毛能自由游动,吸收水里的有机物质作营养;绿色眼虫的细胞没有细胞壁却又有眼点感受光,有叶绿体能进行光合作用。因此,它有另外一个名字:裸藻。

  绿色眼虫能够在强光和高温连续处理后褪色,长期处理能得到永久褪色的无色突变株。有趣的是,在自然界中存在着绿色和无色的裸藻,本身存在着叶绿体多次共生的现象,它们的进化关系一直是人们感兴趣的对象。

  眼虫的这种“动物植物双重性”使许多科学家相信,动物与植物有共同的祖先:它很可能就是与眼虫类似的、某种生活在远古水域中的单细胞原生生物。在漫长的进化过程中,它们当中的某些分子伴随着基因组的变化加强了运动、摄食的结构和功能,同时逐步“丢失”了进行光合作用的结构和功能,最终生活方式转变成为完全的异养;另外一些分子则伴随着基因组的其它方式的变化向着完全自养的方式转变。前一种方式代表着最早的动物的产生,后一种方式代表着最早的植物的出现。

  本人曾利用18s rRNA序列表明无色眼虫是从绿色眼虫进化而来;同时,Ofloxacin处理,在2个星期内获得了绿色眼虫的无叶绿体突变株。吸收光谱测定和自荧光显微观察证明突变株无叶绿素合成,DAPI染色方法显示突变株细胞不存在质体DNA,而无色的长变胞藻细胞中仍有可检测质体DNA,说明二突变株质体已消失。SDS-PAGE显示野生种和突变株各有特异蛋白表达,基因差异表达分析显示有大量的细胞核编码

  以大阪府立大学农学部为中心的研究小组,发现裸藻能将高浓度二氧化碳快速转化成粮食资源的微生物。从固定二氧化碳的能力来看,温带阔叶林平均每年每公顷为7吨,谷物为7.6吨,而眼虫则远远超出两者为410吨。眼虫干燥重量中百分之五十是蛋白质,其质量优于植物产生的蛋白质,内含20种氨基酸,其中有异亮氨酸等9种人体必需的氨基酸,比小球藻更适合作为食品。由于这种微生物在酸性环境中也能繁殖,所以室外大规模工业化养殖的时候可以减少其他物种的污染,具有很好的工业化前景。

  有EST数据库,有转基因体系,没有全基因组背景。


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