Vampyralgedræberens genetiske mangfoldighed udgør en trussel mod biobrændstoffer

Ny DNA-analyse har afsløret overraskende genetisk diversitet i en bakterie, der udgør en vedvarende trussel mod algebiobrændstofindustrien. Med det stemningsfulde navn Vampirovibrio chlorellavorus , rovskadedyret suger indholdet af algecellerne ud (dermed vampyrreferencen) og reducerer en produktiv, trives, grøn algedam til et kar af rådnende slam.

"DNA-sekvenser viser, hvad der sandsynligvis er forskellige arter, tyder på en meget større mangfoldighed i denne familie, end vi oprindeligt antog, sagde Blake Hovde, en Los Alamos National Laboratory biolog. "Det betyder, at behandlingen af ​​et algeskadedyr måske ikke virker for en anden, hvilket kan blive et stort problem for storstilet algedyrkning i fremtiden."

Forskerholdet sekventerede to stammer af Vampirovibrio fra den samme dam. De to prøver, der blev indsamlet med et års mellemrum, kom fra et udendørs algedyrkningssystem i Sonoran-ørkenen i Arizona, drevet af University of Arizona-samarbejdspartnere Seth Steichen og Judith Brown. Holdet sekventerede og analyserede genomerne for at identificere generne involveret i prædation, infektion og celledød af de værdifulde Chlorella-alger, som bakterien er rettet mod.

"Vores genomiske analyser identificerede flere forudsagte gener, der koder for udskilte proteiner, der potentielt er involveret i patogenicitet, og mindst tre tilsyneladende komplette sæt virulens (Vir) gener, " sagde Hovde. De gener er karakteristiske for bakterier, der udfører celleinvasion.

Med Chlorella-alger værdsat som en nøglekilde til høstbar biomasse til biobrændstoffer og bioprodukter, det er yderst nyttigt at være i stand til at øge den grundlæggende forståelse af interaktioner mellem et unikt bakteriepatogen og dets grønne algevært, Hovde bemærkede. Resultaterne af denne forskning har direkte relevans for succesen af ​​store kommercielle algeproduktionsprojekter i gang for at fremme amerikansk energisikkerhed (biobrændstoffer) og produktionen af ​​akvakulturråvarer og algebaserede nutraceuticals.

Til det fremtidige arbejde, holdet følger op med et projekt med Joint Genome Institute for at karakterisere yderligere seks skadedyrsgenomer fra samme familie for at se, om mangfoldigheden af ​​disse organismer fortsætter med at udvide sig, eller om forskerne kan begynde at kategorisere disse skadedyr i artsgrupper.