所有分类
虽然大多数人可能认为某些藻类是美国能源部(DOE)的“池塘浮渣”，但它们是可以提供可持续燃料来源的微小生物。像植物一样，它们可以将光转化为富含能量的化合物; 与植物不同，它们需要的空间更少，不需要耕地就可以生长。
一些藻类如莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)(或称为“Chlamy”，因为它的大型研究团体已知)在受到压力时会产生能量密集的油脂或脂质，然后这些脂质可以转化为燃料。然而，研究人员在不杀死产生金蛋的鹅方面走得很好，在这种情况下，强调藻类足以产生脂质，但不足以杀死它们。2015年7月27日在线发表在“ 自然植物 ”杂志上由美国能源部联合基因组研究所(DOE JGI)科学家领导的研究小组，DOE办公室的科学用户设施，分析了在藻类脂质生产过程中被激活的基因，特别是协调这些基因的分子机制细胞产生脂质时的活动。
“我们知道如何强调藻类，”该研究的第一作者DOE JGI的Chew Yee Ngan说。“我们不知道的是如何让藻类同时保持活力，直到现在。”
压力大的搜索
作为美国能源部科学办公室为能源和环境应用研究藻类的努力的一部分，DOE JGI发布了超过75%的公开可用的藻类基因组。其中之一是Chlamy参考基因组，该基因组于2007年发布。到目前为止，关于可以调节脂质生成的蛋白质因子知之甚少。为了找到更多它们，研究小组培养了Chlamy细胞并使它们缺乏氮或硫，这两者都是Chlamy通过产生脂质而应对的应激条件。然后他们分析了称为染色质的DNA和蛋白质的复合物，它们定义了哪些基因被激活，以及表达谱或转录组，并将这些与非应激的Chlamy细胞进行比较。
“我们正在寻找饥饿细胞与快乐生长细胞的变化，”Ngan解释道。通过仔细分析全基因组数据集，他们缩小了他们的搜索范围，以确定两种似乎在脂质积累中起关键作用的转录因子，然后详细研究其中一种PSR1。“在研究染色质修饰时，我们可以在全基因组范围内读出与DNA结合的蛋白质的变化，然后专门针对那些在脂质生成条件下其调控特征发生变化的基因。”
“这项研究还证明了如何通过过量表达PSR1来诱导细胞产生大量脂质而不会导致饥饿死亡，这种策略可能适用于其他更适合大规模生物燃料生产的工业藻类物种，”研究表示共同作者，美国能源部JGI科学计划副主任Axel Visel。
将基因组技术添加到武器库中
虽然这项工作有望帮助藻类生物能源研究人员开发更有针对性的方法来生产燃料脂质，但相应的作者，能源部JGI测序技术项目负责人Chia-Lin Wei也指出，该研究也成功地展示了一种有效的整合策略。表观基因组学和基因表达数据，方法，即位于实际DNA序列之上并影响其功能的分子标签的映射，在与能源和环境中的DOE任务相关的生物体中。
“作为JGI十年战略愿景的一部分，基因组的这种功能性审讯预计将广泛适用于更多的植物和真菌，其基因调控途径仍然难以捉摸，”魏说，并补充说，能源部的Ngan和其他人JGI正在许多其他能源相关物种中继续这项工作。
所有评论仅代表网友意见，与本站立场无关。
我要评论