Symbiosen mellan fotosyntetiska dinoflagellatalger och steniga koraller underbygger den tredimensionella strukturen hos korallreven som ger en livsmiljö för tusentals olika arter. Kredit:© 2017 Tane Sinclair-Taylor
Framsteg inom genomforskningen hjälper forskare att avslöja hur koraller och alger samarbetar för att bekämpa miljöpåfrestningar. KAUST-forskare har sekvenserat och jämfört genomen från tre stammar av Symbiodinium , en medlem av familjen dinoflagellat alger, att visa att deras genom har flera funktioner som främjar ett välmående symbiotiskt förhållande med koraller.
Dinoflagellater är bland de mest produktiva organismerna på planeten, utgör grunden för den oceaniska näringskedjan, och deras nära symbiotiska relationer med koraller hjälper till att upprätthålla friska rev. Dock, eftersom dinoflagellater har ovanligt stora genom, mycket få arter har sekvenserats, lämnar den exakta karaktären av deras symbios med koraller svårfångade.
"Vi hade tillgång till två Symbiodinium genom, S.minutum och S.kawagutii , och vi bestämde oss för att sekvensera en tredje, S. microadriaticum , " sa assisterande professor i marin vetenskap Manuel Aranda vid universitetets Röda havets forskningscenter, som ledde projektet tillsammans med sin centerkollega docent i marin vetenskap Christian Voolstra och kollegor från universitetets Computational Bioscience Research Center och Environmental Epigenetics Program. "Detta gjorde det möjligt för oss att jämföra de tre genomen för gemensamma och olika egenskaper och funktioner och förhoppningsvis visa hur arten utvecklades till att bli symbionter till specifika koraller."
Den ovanliga makeupen av de tre Symbiodinium genomer innebar att teamet var tvungna att justera sin programvara för att läsa genomen korrekt. I sista hand, deras forskning visade det Symbiodinium har utvecklat ett rikt utbud av bikarbonat- och ammoniumtransportörer. Dessa proteiner används för att skörda två viktiga näringsämnen som är involverade i korall-dinoflagellat symbios:kol, som behövs för fotosyntes, och kväve, som är avgörande för tillväxt och spridning.
Symbiodinium antingen utvecklade dessa transportörer som svar på symbios eller så tillåts närvaron av dessa transportörer Symbiodinium att bli en symbiont i första hand, noterade Aranda.
