요약:
일반적으로 청록색 조류로 알려진 시아 노 박테리아로 인한 유해 조류 블룸 (HABS)은 수생 생태계와 인간 건강에 중대한 위협이됩니다. HAB의 유발 및 기본 메커니즘을 이해하는 것은 효과적인 관리 전략을 개발하는 데 중요합니다. 이 연구는 블룸 형성 및 독소 생산에 관여하는 주요 유전자 및 경로를 식별하기 위해 일반적인 블룸 형성 시아 노 박테리아 종의 유전자 발현 패턴을 조사하는 것을 목표로한다.
행동 양식:
- 샘플 수집 :시아 노 박테리아 꽃을 피우는 담수 호수에서 물 샘플을 수집했습니다. 대표적인 샘플 수집을 보장하기 위해 조류 블룸을 방해하지 않고 지표수를 신중하게 모았습니다.
-RNA 추출 :제조업체의 지시에 따라 상업용 RNA 추출 키트를 사용하여 수집 된 물 샘플에서 총 RNA를 추출했습니다. 이것은 시아 노 박테리아 세포로부터의 RNA 분자의 분리를 허용했다.
-RNA 시퀀싱 :추출 된 RNA 샘플을 고 처리량 RNA 시퀀싱 (RNA-Seq) 분석에 적용 하였다. RNA-Seq 기술은 시아 노 박테리아 집단 내에서 발현 된 유전자와 풍부함에 대한 포괄적 인 견해를 제공했다.
- 데이터 분석 :RNA-Seq 데이터를 처리하고 생물 정보학 도구를 사용하여 분석했습니다. 블룸 형성 및 비 블룸 형성 조건 사이의 차별적으로 발현 된 유전자 (DEG)가 확인되어 HAB와 관련된 발현 수준의 상당한 변화가있는 유전자가 나타났다.
- 기능성 주석 :DEG는 유전자 온톨로지 (GO) 농축 분석을 사용하여 기능적으로 주석을 달아 생물학적 과정, 분자 기능 및 확인 된 유전자와 관련된 세포 성분을 결정 하였다.
결과:
-차별적으로 발현 된 유전자의 확인 :RNA-Seq 분석은 블룸 형성과 비 블룸 형성 조건 사이의 수많은 DEG를 나타냈다. 이 DEG는 HAB의 기본 분자 메커니즘에 대한 통찰력을 제공했습니다.
- 주요 유전자 및 경로 :GO 농축 분석은 질소 대사, 인 획득, 광합성, 독소 생산 및 세포 분열에 관여하는 몇 가지 주요 유전자 및 생물학적 경로를 강조했습니다. 독소 생합성과 관련된 유전자의 상향 조절은 블룸 독성에서 그들의 잠재적 역할을 시사한다.
- 조절 네트워크 :추가 분석은 블룸 형성 동안 유전자 발현을 제어하는 전사 인자 및 신호 전달 경로를 포함하는 복잡한 조절 네트워크를 밝혀냈다. 이러한 발견은 블룸 관련 유전자의 조정 된 조절에 빛을 비췄다.
-검증 :RNA-Seq 분석에서 관찰 된 차등 발현 패턴을 확인하기 위해 정량적 실시간 PCR (QPCR)을 통해 선택된 DEG를 검증 하였다.
결론:
블룸 사건 동안 일반적인 청록색 조류에서 유전자 발현에 대한 연구는 hab 형성 및 독소 생성의 기초가되는 분자 메커니즘에 대한 귀중한 통찰력을 제공했다. 이러한 과정에 관련된 주요 유전자와 경로의 식별은 HAB를 완화하고 수생 생태계와 인간 건강을 보호하기위한 혁신적인 전략을 개발하기위한 잠재적 인 목표를 제공합니다. hab 역학에 대한 포괄적 인 이해를 얻기 위해 시아 노 박테리아 세포 내의 조절 메커니즘과 상호 작용을 탐구하기위한 추가 연구가 필요하다.
