Diatomeen, denen die meisten, zum ohne lineare Wiedergabe zu sehen weites zu kleines sind, sind im globalen Carbonzyklus unglaublich wichtig, sagen Thomas-Spott, eine Universität des Washington-Habilitationsforschers in der Ozeanographie und führenden Autor des Papiers. Während der Fotosynthese machen Diatomeen Kohlendioxyd zu organischen Carbon und, im Prozess, erzeugen Sauerstoff. Sie sind für 40 Prozent des organischen Carbons verantwortlich, der jedes Jahr in den Ozeanen der Welt produziert wird.
Das neue Werk nutzte das genomic Diagramm des Diatomee Thalassiosira pseudonana, das 2004 von einer Mannschaft veröffentlicht wurde, die vom UW Ozeanographieprofessor Virginia Armbrust geführt wurde, der entsprechender Autor des Papiers PNAS dieser Woche ist. Thalassiosira pseudonana wird in einem hatbox-geformten Oberteil eingehüllt, das von einer steifen Zellwand enthalten wird, hauptsächlich vom Silikon gebildet ist und zart mit Poren in den Mustern markiert ist, die genug unterscheidend sind, damit Wissenschaftler es von anderen Diatomeen erklären.
Bewaffnet mit dem genomic Diagramm, änderten die Forscher Umweltbedingungen in den Laborkulturen von Thalassiosira pseudonana, z.B. begrenzten die Menge des Silikons und ändern die Temperaturen. Dann verwendeten Forscher, was „den vollständigen profilierenden Genomausdruck“, um festzustellen genannt wird, welche Teile des Genoms ausgelöst wurden, um auszugleichen.
An eine Anlage auf einem Windowsill denken, der anfängt, Tageslicht viel mehr zu erhalten, Spott sagt. Der neue Satz von Bedingungen veranlaßt Gene in der Anlage, die Anlage einzuschalten und weg zu helfen, zum erhöhten Licht sich zu gewöhnen, wie gut er kann.
Wissenschaftler, da das Ende der 90en Jahre nur eine Handvoll Gene gefunden haben, die Diatomeeoberteilanordnung beeinflussen. Die Arbeit mit Thalassiosira pseudonana identifizierente die großen, vorher unbekannten Teilmengen. Ein Satz von 75 Genen z.B. wurde ausgelöst, um auszugleichen, als Silikon begrenzt war.
Die Forscher waren überrascht, eine andere Teilmenge von 84 Genen zu finden, die ausgelöst wurden, als entweder Silikon oder Eisen begrenzt waren und vorschlugen, dass diese zwei Bahnen irgendwie verbunden wurden. Unter Niedrigeisen Zuständen wuchsen die Diatomeen langsam und die Gene, die in die Produktion des Silikonoberteils mit einbezogen wurden, wurden ausgelöst. Einzelne Diatomeen neigten auch, unter jenen Bedingungen zusammen aufzuhäufen und bildeten sie sogar schwerer und wahrscheinlicher zu sinken.
Die Antwort der dünnen und starken Zellwände abhängig von der Menge des Eisens vorhanden war in Meer beobachtet worden, aber „niemand hatten einen Anhaltspunkt über die molekulare Basis,“ sagt Spott.
Der Ansicht seiend, dass 30 Prozent der Ozeane der Welt Eisen-arm sind, haben einige Wissenschaftler vorgeschlagen, solche Bereiche mit Eisen zu befruchten, also werden Diatomeen zahlreicher und saugen mehr Kohlendioxyd von der Atmosphäre auf und so setzen die Bremsen auf der globalen Erwärmung. Wenn Eisen jedoch veranlaßt addieren Diatomeen, die Stärke ihrer Oberteile zu ändern, dann möglicherweise, das sie sinken sollen nicht als wahrscheinlich und anstatt im oberen Ozean, in dem der Carbon sie enthält, konnten zurück zu der Atmosphäre freigegeben werden bleiben würden, während sie verfallen oder gegessen werden.
„Eisenzunahme-Primärproduktion durch Diatomeen aber unsere Studie fügt ein anderes Interesse über die Leistungsfähigkeit der Eisendüngung hinzu,“ sagt Spott.
Zusammen mit helfenden Wissenschaftlern Implikationen für Klimaänderung verstehen und Absorption des Kohlendioxyds, Diatomeen kann Silikon auf Arten manipulieren, die Ingenieure nur träumen können über.
Universität des Wisconsinprofessors Michael Sussman, der Co-entsprechende Autor auf dem Papier, sagt, dass die neuen Entdeckungen seiner Gruppe die Gene, zu manipulieren zu beginnen helfen, die für Silikonproduktion und sie möglicherweise vorzuspannen, um Linien auf Computer-Chips zu produzieren verantwortlich sind. Dieses könnte Spangeschwindigkeit in beträchtlichem Ausmaß erhöhen, weil Diatomeen zu Linien viel kleiner produzieren fähig sind, als gegenwärtige Technologie gewährt, sagt er.
###
Andere Mitverfasser von der Universität von Washington sind Vaughn Iverson, Chris Berthiaume, Karie Holtermann und Colleen Durkin; von Systemix ist Institut Manoj Pratim Samanta; und von der Universität von Wisconsin sind Matthew Robinson, Sandra-Splitter BonDurant, Kathryn Richmond, Matthew Rodesch, Toivo Kallas, Edward Huttlin und Franceso Cerrina.
Finanzierung für die Forschung kam von der Gordon und Betty-Moore Grundlage, von der National Science Foundation, vom deutschen akademischen Austauschdienst, von den nationalen Instituten des Gesundheit Genomic Wissenschafts-Schulungszentrums und von der Universität von Wisconsin.
Zu mehr Information:
Spott 206-685-4196, mockt@u.washington.edu
Armbrust, (206) 616-1783, armbrust@ocean.washington.edu
Sussman, (608) 262-8608, msussman@wisc.edu
Universität von Wisconsin sehen, „in der Diatomee, Wissenschaftler freizugeben finden Gene, die Technikhürde ebnen können,“ bei http://www.news.wisc.edu/14635 |
