Koraltricks til at tilpasse sig havets forsuring

En proces, der ændrer reguleringen af ​​gener, kan hjælpe koraller med at tilpasse sig konsekvenserne af den globale opvarmning.

Celler kontrollerer sædvanligvis genekspression ved at tilføje en methylgruppe til en del af DNA'et, ændre hvordan informationen om DNA læses uden at ændre dens genetiske kode. Forskere ved KAUST ønskede at undersøge, om DNA -methylering kunne spille en rolle i at hjælpe koraller med at tilpasse sig klimaændringer.

De placerede kolonier af den glatte blomkålskoral, Stylophora pistillata, i havvandsakvarier med varierende surhedsgrad i to år. Forsuring af havet er en konsekvens af klimaændringer og hindrer korallers evne til at producere det calciumcarbonatskelet, de har brug for for at opretholde deres strukturer. Forskerne antog, at DNA -methylering kan tillade koraller at afbøde disse effekter ved at ændre den måde, de vokser på.

Efter to år, holdet sekventerede korallernes genomer og bestemte ændringer i methyleringsmønstre.

"Vi lagde mærke til, at koraller dyrket under mere sure betingelser havde højere niveauer af DNA -methylering, "siger genetiker Yi Jin Liew." Gener med øget methylering var relateret til cellevækst og stressrespons, men ikke til forkalkning, som vi oprindeligt foreslog, " han siger.

I tråd med dette fund, teamet opdagede, at celle- og polyppestørrelser i korallerne også steg med stigende surhedsgrad. "Koralpolyperne sidder i små hulrum kaldet calyxes, hvor de kan trække sig tilbage for beskyttelse, "forklarer molekylærbiologen Manuel Aranda. Større polypper har større kelke." Hvis kælken er større, koraller skal producere mindre skelet for at vokse i samme tempo. Jeg kalder dette den 'schweiziske osthypotese, 'hvor koraller laver større huller, så den skal lave mindre ost, som gør det muligt at vokse med samme hastighed, selvom skeletproduktionen er forringet. "Dette træk ville være fordelagtigt i et miljø, hvor konkurrence om plads og lys er et vigtigt selektivt pres.

Resultaterne indikerer, at DNA -methylering kan bruges som en markør for korallestress. Denne epigenetiske mekanisme kan også bruges til at dyrke koraller under fremtidige havforhold for at få dem til at forøge temperaturer, før de placeres på rev, siger Aranda. Denne proces er kendt som miljøhærdning.

"Vi håber, at vores bidrag vil ændre den nuværende opfattelse blandt revbiologer om, at epigenetik ikke bidrager meget til koralens modstandsdygtighed, "siger Liew.

Holdet planlægger derefter at undersøge, om disse epigenetiske ændringer kan overføres til fremtidige generationer. "Ideen er ret revolutionerende, "siger Liew.