基因組分析表明黑色素對地衣尤為重要

最近在巴伐利亞州發(fā)現(xiàn)的一種殼狀微型點(diǎn)狀地衣表現(xiàn)出很強(qiáng)的保護(hù)自己免受陽光和食草動(dòng)物侵害的能力。SNSB的一個(gè)國際研究小組在測序的地衣基因組中發(fā)現(xiàn)了某些負(fù)責(zé)產(chǎn)生黑色素的基因。

與人類一樣，它們能夠吸收和反射紫外線，保護(hù)自己免受有害太陽輻射的傷害。研究結(jié)果發(fā)表在《基因》雜志上。

點(diǎn)狀地衣Toniniopsisdissimilis是最近才在阿爾高阿爾卑斯山發(fā)現(xiàn)的，并被科學(xué)描述為新物種。與幾乎所有地衣一樣，它會(huì)產(chǎn)生所謂的次生地衣化合物。人們對這些代謝產(chǎn)物的功能知之甚少。然而，其中一些由所謂的聚酮合酶產(chǎn)生的化合物已知具有生態(tài)和藥學(xué)上的重要意義，例如黑色素。

來自巴伐利亞州自然歷史收藏館(SNSB)的國際研究小組現(xiàn)已在Toniniopsisdissimilis基因組中發(fā)現(xiàn)證據(jù)，表明其聚酮合酶中異常大比例的黑色素可能負(fù)責(zé)產(chǎn)生黑色素。與人類皮膚一樣，這些大多為深棕色至黑色的色素可保護(hù)地衣免受過度陽光的傷害。

令研究人員特別驚訝的是，Toniniopsisdissimilis中參與黑色素生物合成的聚酮合酶數(shù)量之多。

“盡管與其他分析過的地衣基因組相比，Toniniopsisdissimilis所謂的1型聚酮合酶數(shù)量迄今為止最低，但其中三分之二參與了黑色素的產(chǎn)生，”該研究的第一作者JuliaGerasimova說。

“這表明黑色素對這種地衣物種具有特殊的重要性，這種地衣生長在光照充足的森林中，是樹木種群健康、多樣和自然的指標(biāo)。在這樣的環(huán)境中，有時(shí)會(huì)有相當(dāng)強(qiáng)烈的陽光，所以黑色素可能有助于保護(hù)它們免受陽光照射。”

黑色素的作用可能不僅限于保護(hù)身體免受有害紫外線的傷害。這些色素還因其難聞的味道而使食草動(dòng)物望而卻步。

“在這種近乎天然的森林中，Toniniopsisdissimilis隨處可見，而這里也有大量動(dòng)物以地衣為食，例如蝸牛和螨蟲。因此，防止它們被吃掉至關(guān)重要。因此，黑色素可能在減輕進(jìn)食壓力方面也發(fā)揮著重要作用，”慕尼黑國家植物收藏館(SNSB)的植物學(xué)家和真菌學(xué)家AndreasBeck說道。

Toniniopsisdissimilis的基因組由SNSB自己的基因組學(xué)實(shí)驗(yàn)室(基因組學(xué)核心設(shè)施)測序。新測序的基因組可作為進(jìn)一步研究地衣的參考。這些研究將再次有助于更好地了解地衣代謝及其巨大的隱藏潛力。

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