Ny DNA-analys har funnit genetisk mångfald i Vampirovibrio chlorellavorus, komplicerar insatserna för att skydda algdammar och biobränsleindustrin från denna destruktiva skadegörare. Rovbakterien suger ut innehållet i algcellerna, i slutändan förvandlar en produktiv grönalgdamm till ett kar med ruttnande slam. Kredit:Seth Steichen och Judith K. Brown, Växtvetenskap, University of Arizona, Tucson, Ariz.
Ny DNA-analys har avslöjat överraskande genetisk mångfald i en bakterie som utgör ett ihållande hot mot algbiobränsleindustrin. Med det suggestiva namnet Vampirovibrio chlorellavorus , rovdjuret suger ut innehållet i algcellerna (därmed vampyrreferensen) och minskar en produktiv, blomstrande, grönalgdamm till ett kar med ruttnande slam.
"DNA-sekvenser visar vad som sannolikt är olika arter, vilket tyder på en mycket större mångfald i denna familj än vi ursprungligen antog, sa Blake Hovde, en Los Alamos National Laboratory biolog. "Det betyder att behandlingen för en algskadegörare kanske inte fungerar för en annan, vilket kan bli ett stort problem för storskalig algodling i framtiden."
Forskargruppen sekvenserade två stammar av Vampirovibrio från samma damm. De två proverna som samlades in med ett års mellanrum kom från ett utomhusalgodlingssystem i Sonoranöknen i Arizona som drivs av Seth Steichen och Judith Brown från University of Arizonas medarbetare. Teamet sekvenserade och analyserade genomen för att identifiera generna som är involverade i predation, infektion och celldöd av de värdefulla Chlorella-alger som bakterien riktar sig till.
"Våra genomiska analyser identifierade flera förutspådda gener som kodar för utsöndrade proteiner som potentiellt är involverade i patogenicitet, och minst tre till synes kompletta uppsättningar av virulensgener (Vir), ", sa Hovde. De generna är karakteristiska för bakterier som utför cellinvasion.
Med Chlorella-alger värderade som en nyckelkälla för skördbar biomassa för biobränslen och bioprodukter, det är extremt användbart att kunna förbättra den grundläggande förståelsen för interaktioner mellan en unik bakteriell patogen och dess grönalgvärd, Hovde noterade. Resultaten av denna forskning har direkt relevans för framgången för storskaliga kommersiella algproduktionsprojekt som pågår för att främja amerikansk energisäkerhet (biobränslen) och produktionen av vattenbruksråvaror och algbaserade näringsämnen.
För framtida arbete, teamet följer upp ett projekt med Joint Genome Institute för att karakterisera ytterligare sex skadedjursgenom från samma familj för att se om mångfalden av dessa organismer fortsätter att expandera, eller om forskarna kan börja kategorisera dessa skadedjur i artgrupper.
