Ett team av forskare under ledning av Dr Sebastian Hess från Kölns universitets zoologiska institut har studerat uttrycket av kolhydrataktiva enzymer i den encelliga organismen Orciraptor agilis genom RNA-sekvensering. Orciraptor är en så kallad "protoplast feeder" och lever uteslutande av cellinnehållet i döda alger. För att göra detta måste den penetrera cellulosacellväggen hos bytet. I samarbete med kollegor vid Center for Comparative Genomics and Evolutionary Bioinformatics (CGEB) i Halifax, Kanada, kunde UoC-forskarna identifiera ett möjligt nyckelenzym för protistens högspecialiserade matningshandling.

Vid kontakt med algcellerna uppreglerar Orciraptor ett enzym som ska kunna klyva växtcellulosa, baserat på dess gensekvens och förutspådda 3D-struktur. Detta enzym kan hjälpa protisten att lösa upp algernas cellväggar. Fram till nu har den molekylära grunden för hur protoplastmatare interagerar med sitt byte varit helt oklar. Artikeln "Comparative transcriptomics reveals the molecular toolkit used by an algivorous protist for cell wall perforation" i tidskriften Current Biology nu kastar lite ljus över detta fenomen.

Dessutom innehåller Orciraptor ett antal oväntade proteiner såsom kitinbindande proteiner, ett kitinsyntas och flera kitinaser. Den potentiella funktionen hos kitin eller liknande biopolymerer i det nakna flagellatet är fortfarande oklart. Emellertid antyder enzymerna en viktig fysiologisk roll för kitin i Orciraptors livshistoria. Enzymer som bryter ner motsträviga biopolymerer som cellulosa och kitin är också av stor teknisk och industriell betydelse. För närvarande använder industriella tillämpningar främst enzymer från bakterier och svampar - de traditionella organismerna inom mikrobiell bioteknik. I den publicerade artikeln pekar Dr. Hess och kollegor på den ännu outnyttjade biotekniska potentialen hos icke-svampmikroeukaryoter som Orciraptor.

Orciraptor upptäcktes för ungefär tio år sedan i näringsfattiga hedar och beskrevs av Dr Hess under sina doktorandstudier vid universitetet i Kölns botaniska institut. Det finns dock många andra encelliga organismer som visar liknande matningsstrategier, men som inte är direkt relaterade till Orciraptor. För närvarande odlas och karakteriseras dussintals sådana organismer genetiskt vid Institutet för zoologi. Allt detta är möjliggjort av de senaste tekniska framstegen inom området för sekvensering med hög genomströmning. Men att arbeta med protoplastmatare kräver också specialkunskaper i hantering av exotiska mikroorganismer. The scientist are convinced that it is time for modern biology to turn back to the diversity of non-model organisms again. "The data from our study on Orciraptor highlight how fruitful future molecular analyses of little-known protists will be," Dr. Hess said.