Modelldjur, som möss och fruktflugor, har gett forskare kraftfulla insikter om hur cellbiologi fungerar. Men modelldjur är egentligen bara en guide, och det kan vara riskabelt att generalisera fynd över djur från att studera ett urval av modellorganismer.

Cystein är en viktig aminosyra som används i flera biologiska processer, inklusive metabolism och proteinsyntes. Hos djur ansågs cysteinbiosyntes skapas uteslutande via transsulfurationsvägen, med enzymet cystationin β-syntas (CBS) som en nyckelspelare. Tidigare forskning visade dock att CBS-genen hade gått förlorad i koraller av släktet Acropora. Förslaget var att dessa koraller inte kunde producera cystein själva och var tvungna att förlita sig på symbiotiska relationer med alger för att ta emot det.

"Vi letade inte efter möjlig cysteinbiosyntes i Acropora", säger postdoktorn Octavio Salazar, som arbetade på ett Center Partnership Fund-projekt med huvudutredaren Manuel Aranda från KAUST och medarbetare från Australian Institute of Marine Science. "Vi genererade ett högkvalitativt genom av korallen Acropora loripes som en värdefull genomisk resurs för framtida forskning."

Med det högupplösta genomet komplett bestämde teamet sig för att se om de kunde bekräfta att CBS-genen verkligen saknades. Salazar kunde inte hitta några tecken på genen på det ställe där den var tänkt att vara, men han och hans kollegor var inte övertygade om att korallen inte hade något annat sätt att syntetisera cystein.

"Jag började leta i genomet efter gener som kodar för enzymer som liknade de i andra kända cysteinbiosyntesvägar, som de som finns i svampar och bakterier", säger Salazar. "Jag blev ganska förvånad över att hitta två enzymer i korallen med likheter med en nyligen identifierad alternativ cysteinbiosyntesväg i svampar."

För att bekräfta att enzymerna som kodas av dessa korallgener kunde syntetisera cystein in vivo, använde forskarna jästmutanter utan cysteinbiosynteskapacitet och gav dem motsvarande Acropora-gener. Mutanterna började producera cystein.

Vidare fann KAUST-teamet att båda generna var närvarande i genomet av alla djurfyla med undantag för ryggradsdjur, leddjur och nematoder - de exakta tre grupperna som de vanligaste djurmodellorganismerna kommer från.

"Denna studie bevisar värdet av att hålla ett öppet sinne när det gäller att studera levande varelser", säger Aranda. "Ibland kan kunskap lägga dig i en låda; om du analyserar data med bara det du tror att du vet kan du mycket väl missa något. Vårt Acropora-genom kommer att vara enormt värdefullt för framtida studier och vem vet, det kan avslöja andra oväntade detaljer längs med sätt."

Studien visas i Science Advances . + Utforska vidare

Jämförelse av genomen från två korallarter visar oväntad genetisk mångfald