Maha Cziesielski är en del av ett team som undersöker rollen som symbiotiska alger för att klara av temperatur, som hjälper till att planera bevarandeinsatser. Upphovsman:KAUST
En kärnuppsättning av värme-stress-responsgener har identifierats i anemoner i en studie som också belyser symbiotiska algers roll för att klara temperaturen, en viktig uppenbarelse för att planera bevarandeinsatser.
Forskare från KAUST's Red Sea Research Center profilerade gentranskript och proteiner uttryckta av havsanemoner - tre stammar av modellorganismen Aiptasia pallida - från platser som upplever olika temperaturer under hela året:North Carolina, Hawaii och Röda havet.
Forskargruppen fann betydande skillnader mellan en stamms transkriptom och proteom vid baslinjetemperaturen och ännu mer uttalade skillnader i deras värmestressrespons. Detta är i linje med de senaste fynden att transkript- och proteinprofiler inte alltid matchar, betonar behovet av att studera båda svaren.
Teamet identifierade en kärnset med 170 mottagliga gener i alla tre stammarna, varav många var relaterade till att hantera oxidativ stress. Som förväntat, anemoner från Röda havet hade den bästa värmetoleransen och uttryckte också mer oxidativa stressgener. Dock, genom att jämföra olika stammar vid samma temperatur snarare än effekten av olika temperaturer på en enda stam, forskarna upptäckte att det starkaste uttrycket för oxidativa stressgener var i North Carolina -stammen. "Det här var en stor överraskning eftersom det visade oss att själva Röda havet -stammen faktiskt inte hade den bästa förmågan att reagera på oxidativ stress, "säger Maha Cziesielski, studiens huvudförfattare.
De symbiotiska algerna som lever i anemonerna driver värmesvarsmönstren som ses i korallvärden. Upphovsman:Sebastian Schmidt-Roach
Tills nu, molekylära studier har endast fokuserat på anemonerna. När laget testade de symbiotiska algerna som lever i anemonerna, de fann att symbionterna drev svarsmönstren som ses hos värdarna. Röda havets symbiont producerade det minst reaktiva syret, som orsakar oxidativ stress. "Så även om alla tre stammarna hade samma antioxidantkapacitet, Röda havet -stammen skulle förmodligen klara sig bäst, helt enkelt för att det totalt sett skulle ha mindre exponering tack vare symbionten, säger Cziesielski.
"Transkriptomiska data kan ge oss riktigt bra inblick i viktiga förändringar i regleringsmekanismer, "säger Cziesielski, "men vi måste validera dessa på den fysiologiska nivån eftersom det är det som verkligen säger oss om organismens förmåga att svara."
Även om dessa fynd kan hjälpa till att bevara anemoner och koraller, vikten av symbionten kan utgöra en utmaning. Värd-symbiont-förhållandet har finjusterats genom evolutionen, och även om koraller kan byta symbionter, "du kan inte bara ta en symbiont efter eget tycke, utsätt korallen för den och förvänta dig att den tar upp den, säger Czielsielski.
