Neu entdeckter Grünalgenstamm zeigt Potenzial

AIm Wasser eines Heimaquariums wurde eine neue Art von Mikroalgen gefunden. Bei der Analyse von DNA-Proben, die den Algen entnommen wurden, haben Forscher der University of Tokyo entdeckt und benannt Medakamo hakoo, dessen DNA-Sequenz mit keiner der Aufzeichnungen übereinstimmte.

Diese neue Art ist die kleinste bekannte Süßwasser-Grünalge mit inhärenten Eigenschaften, die eine stabile Kultivierung in hoher Dichte ermöglichen, was bedeutet, dass sie effektiv zur Herstellung nützlicher Produkte für Lebensmittel und Industrie verwendet werden könnte.

„Wir waren sehr überrascht, eine neue Art von Mikroalgen nur in einem normalen Heimaquarium zu entdecken“, sagte Professor Sachihiro Matsunaga von der Graduate School of Frontier Sciences. „Algen wurden aus dem Wasser genommen und einzeln kultiviert. Die DNA der Alge wurde fluoreszierend angefärbt und mikroskopisch untersucht, um diejenige mit der geringsten DNA-Menge pro Zelle zu finden. Wir haben dann die DNA dieser Alge sequenziert und mit der DNA anderer Algen verglichen. Die Ergebnisse stimmten nicht mit der DNA einer zuvor gemeldeten Alge überein, was darauf hindeutet, dass es sich um eine neue Art handelt, und wir haben ihr einen Namen gegeben Medakamo hakoo (M. hakoo)"

Die kleinste Grünalge im Süßwasser. Dieses mikroskopische Fluoreszenzbild von a Medakamo hakoo zeigt einen Chloroplasten (rot), einen Zellkern (grün) und ein Zytoplasma (blau) in der Algenzelle. Der weiße Skalenbalken zeigt 500 Nanometer (0.0005 Millimeter) an. ©2023 Tsuneyoshi Kuroiwa

Mikroalgen bestehen aus relativ wenigen Genen, und diese unkomplizierte Form macht sie nützlich für Forscher, die versuchen, herauszufinden, welche Rolle verschiedene Gene spielen und wie sie verwendet werden könnten. Von den Zehntausenden bekannten Mikroalgen bleiben viele uncharakterisiert. Dank dieser neuesten Studie wissen wir jetzt, dass dies nicht nur eine neue Art ist, sondern auch das kleinste bekannte Genom aller Süßwasseralgen sowie andere nützliche Eigenschaften hat.

"M. hakoo enthält nur ein Mitochondrium (zur Energieerzeugung) und einen Chloroplasten (der Chlorophyll enthält und durch Photosynthese Nahrung erzeugt), während normale Pflanzenzellen mehrere Mitochondrien und Chloroplasten enthalten. Dies weist darauf hin, dass es sich um eine Grünalge mit einer extrem einfachen Zellstruktur handelt“, erklärt Dr. Matsunaga.

"Aus unserer Forschung haben wir auch spekuliert, dass es eine beispiellose DNA-Struktur und ein neues Genregulationssystem hat", sagte er. „Sein Zellzyklus ist auch stark mit dem Tag- und Nachtzyklus synchronisiert, was der Schlüssel zu einer effektiven, stabilen Bioproduktion ist. Aufgrund dieser inhärenten Qualitäten und der extrem geringen Größe, M. hakoo kann effektiv bei hoher Zelldichte kultiviert werden, was die Massenproduktion von Substanzen wie hochfunktionellen Lebensmitteln, Kosmetika und Biokraftstoffen zu geringen Kosten ermöglicht.“

Die Forscher planen, die potenziellen Anwendungen für weiter zu erforschen M. hakoo, sowohl im Labor als auch in der weiten Welt. „Aquatische Grünalgen sind die Ursprungsorganismen der heutigen Landpflanzen. Dank dieser Forschung können wir die Mindestanzahl an Genen besser verstehen, die ein Organismus benötigt, um sich in verschiedenen Umgebungen zu entwickeln und zu gedeihen, was wir weiter untersuchen werden“, sagte Dr. Matsunaga. „In Zukunft möchte ich Wege finden, um zusammenzuarbeiten und nützliche Substanzen aus dem Massenanbau von zu schaffen M. hakoo"