Transmissionselektronmikroskopibild av Ostreococcus tauri stam RCC4221. Kredit:Martin Hohmann-Marriott
Även om de är osynliga för blotta ögat, små gröna alger som kallas Ostreococcus spelar en stor roll i hur kol, inklusive koldioxid (CO2), cykla genom vår värld. Forskare har sekvenserat och analyserat hela uppsättningen gener (genomet) från 13 medlemmar av en naturlig ostreokockpopulation. Analysen visade att O. tauri-populationen är större än väntat. Det är också mångsidigt när det gäller dess genetik och utseende. Algernas naturliga motståndskraft mot havsvirus påverkade algernas mångfald.
Ostreococcus är en modellart för att studera alger i marina miljöer. Även om det är mikroskopiskt, dessa pikoplankton använder solljus tillsammans med CO2 för att skapa organiskt material. Algerna är betydande primärproducenter (dvs. de omvandlar CO2 till biomassa). Således, algerna bidrar till det globala kolkretsloppet. Denna studie ger insikter i den genetiska variationen hos olika Ostreococcus-stammar. Resultaten kommer att hjälpa forskare att se hur miljöförändringar påverkar algers förmåga att överleva och frodas.
Picofytoplankton som Ostreococcus är så små att de är osynliga för blotta ögat. Trots deras storlek, deras globala överflöd betyder att de är en utbredd primärproducent och utgör basen för flera marina näringsnät. I kustområden, de står för så mycket som 80 procent av den tillgängliga biomassan. För ett decennium sedan, Joint Genome Institute (JGI), en användaranläggning för US Department of Energy (DOE) Office of Science, sekvenserade en av Ostreococcus-stammarna. Det genomet, tillsammans med andra genomsekvenser från tre grupper av picophytoplankton Ostreococcus, avslöjade de små algernas mångfald och anpassning till olika ekologiska nischer runt om i världen.
Nu, ett team ledd av forskare vid Oceanological Observatory of Banyuls, Frankrike, och inklusive forskare vid DOE JGI, har omsekvenserat och analyserat 13 medlemmar av en naturlig population av Ostreococcus tauri från nordvästra Medelhavet. Analysen ger en komplett bild av den överraskande stora populationen och motsvarande höga genetiska och fenotypiska mångfald inom O. tauri-arter. Teamet identifierade två stora kandidatplatser för parningstyp, överensstämmer med de genomgripande bevisen för rekombination och därmed sexuell reproduktion inom befolkningen. Arbetet redovisas i Vetenskapens framsteg möjliggjordes delvis av DOE JGI:s Community Science Program. En djupare förståelse av algernas genomiska mångfald och potential kommer att hjälpa forskare att spåra kol (och kväve) trafik genom marina ekosystem samt ge insikter om strukturen och driften av algväxtsamhällen.