조류 종 식별 및 연구 능력 향상

May 16, 2023

유해한 조류의 번성은 전 세계적으로 인간, 야생 동물 및 애완동물의 수질 및 건강 위험 관리에 어려움을 야기합니다. 오클라호마 대학교(OU) 연구진은 새로운 게놈 기반 분류법을 통해 Microcystis 꽃과 독소를 더 잘 관리하기 위한 노력을 주도하고 있습니다.

OU Regents의 생물학 교수인 Dave Hambright와 그의 플랑크톤 생태학 및 림프학 연구소 구성원은 OU 미생물학 교수인 Lee Krumholz와 함께 노스캐롤라이나 대학교, 제임스 매디슨 대학교 및 오번 대학교의 교수진과 함께 이 프로젝트에 협력했습니다.그들의 작업 결과가 발표되었습니다.과학 발전에서.

새로운 게놈 기반 분류법의 개발을 통해 연구자들은 처음으로 영양 요구 사항 및 계절성을 포함하여 Microcystis의 생태학적 틈새를 특성화하고 궁극적으로 유해한 Microcystis 꽃을 제어할 수 있게 될 것입니다. 연구팀은 연구자들이 수계에 존재하는 Microcystis 종을 식별할 수 있는 유전자 표지를 개발했습니다. 연구진은 논문에서 유전적으로는 다르지만 현재의 형태학적으로 정의된 종과 일치하지 않는 16개의 독특한 종(최대 30종 이상)을 확인했습니다.

Hambright는 "이 새로운 게놈 기반 분류법은 연구자들이 우리 바다에서 유해한 Microcystis 꽃을 제거하기 위한 과학 기반 사전 관리 프로그램을 공식화할 수 있는 기반을 마련합니다"라고 말했습니다. "이 조류의 종을 식별하고 연구하는 우리의 향상된 능력은 건강 위험을 줄이고 점점 더 취약해지는 수자원을 관리하고 보호하는 능력에 도움이 될 것입니다."

Microcystis 생태와 진화를 이해하는 것은 해로운 Microcystis 꽃을 예방하고 줄이는 것을 목표로 하는 호수 및 수질 관리의 기초입니다. 전통적인 Microcystis 분류법(종으로 분류)은 여러 종을 인식하지만, 이러한 분류는 생태학적 특징이 아닌 형태학을 기반으로 하기 때문에 논란의 여지가 있습니다. 또한 이는 복잡하고 가변적인 생태를 가진 한 종을 제안하는 표준 DNA 서열 기반 분류와 충돌합니다.

2020년 Limnology & Oceanography에 게재된 OU 생물학 박사 과정 학생 Katherine Cook의 연구에 기초하여, 그룹은 Microcystis와 그 미생물군집이 상보적으로 상호 작용하는 박테리아 종(상호작용체)의 공진화 공동체였으며 각각의 성공에 필요하다고 가정했습니다. 다른 사람. 그들의 목표는 122개의 발표된 전체 게놈을 사용하여 전 세계 Microcystis의 유전적 구성을 조사하고 미생물군집 박테리아가 제공할 수 있는 잠재적인 대사 기능을 예측하는 것이었습니다. 그들의 논문은 진화 관계를 포함한 강력한 분류학적 분류의 형태로 해당 목표의 기초를 나타냅니다.

이 연구는 국립과학재단(National Science Foundation)의 자금 지원을 받았습니다. Hambright와 Krumholz는 노스캐롤라이나 대학의 Hans Paerl, James Madison 대학의 Morgan Steffen, Auburn 대학의 Alan Wilson과 함께 주요 연구자입니다. 본 논문의 생물정보학 분석의 대부분은 OU 박사과정 학생 Chris McLimans의 도움을 받아 OU 박사후 연구원 Haiyuan Cai가 수행했습니다. 추가 데이터 분석은 OU 연구 조교수 Jessica Beyer의 지원을 받았습니다.

- 본 보도자료는 오클라호마대학교에서 제공되었습니다.