Een team van onderzoekers onder leiding van Dr. Sebastian Hess van het Instituut voor Zoölogie van de Universiteit van Keulen heeft de expressie van koolhydraat-actieve enzymen in het eencellige organisme Orciraptor agilis bestudeerd door middel van RNA-sequencing. Orciraptor is een zogenaamde "protoplast feeder" en leeft uitsluitend van de celinhoud van dode algen. Om dit te doen, moet het de cellulose-celwand van de prooi binnendringen. In samenwerking met collega's van het Center for Comparative Genomics and Evolutionary Bioinformatics (CGEB) in Halifax, Canada, konden de UoC-onderzoekers een mogelijk sleutelenzym identificeren voor de zeer gespecialiseerde voedingshandeling van de protist.

Bij contact met de algencellen reguleert Orciraptor een enzym dat in staat zou moeten zijn om plantaardige cellulose te splitsen, op basis van zijn gensequentie en voorspelde 3D-structuur. Dit enzym kan de protist helpen de celwanden van algen op te lossen. Tot nu toe was de moleculaire basis van hoe protoplastvoeders omgaan met hun prooi volkomen onduidelijk. Het artikel "Comparative transcriptomics onthult de moleculaire toolkit die door een algivore protist wordt gebruikt voor celwandperforatie" in het tijdschrift Current Biology werpt nu enig licht op dit fenomeen.

Verder bevat Orciraptor een aantal onverwachte eiwitten zoals chitinebindende eiwitten, een chitinesynthase en verschillende chitinasen. De mogelijke functie van chitine of soortgelijke biopolymeren in het naakte flagellaat is nog onduidelijk. De enzymen suggereren echter een belangrijke fysiologische rol van chitine in de levensgeschiedenis van Orciraptor. Enzymen die weerbarstige biopolymeren zoals cellulose en chitine afbreken, zijn ook van groot technologisch en industrieel belang. Momenteel maken industriële toepassingen voornamelijk gebruik van enzymen van bacteriën en schimmels - de traditionele organismen in de microbiële biotechnologie. In het gepubliceerde artikel wijzen Dr. Hess en collega's op het nog onbenutte biotechnologische potentieel van niet-schimmelmicroeukaryoten zoals Orciraptor.

Orciraptor werd ongeveer tien jaar geleden ontdekt in voedselarme heidegebieden en beschreven door Dr. Hess tijdens zijn doctoraatsstudies aan het Instituut voor Plantkunde van de Universiteit van Keulen. Er zijn echter veel andere eencellige organismen die vergelijkbare voedingsstrategieën vertonen, maar die niet direct gerelateerd zijn aan Orciraptor. Momenteel worden tientallen van dergelijke organismen gekweekt en genetisch gekarakteriseerd aan het Institute of Zoology. Dit alles wordt mogelijk gemaakt door recente technologische ontwikkelingen op het gebied van high-throughput sequencing. Het werken met protoplastvoeders vereist echter ook speciale kennis in het omgaan met exotische micro-organismen. The scientist are convinced that it is time for modern biology to turn back to the diversity of non-model organisms again. "The data from our study on Orciraptor highlight how fruitful future molecular analyses of little-known protists will be," Dr. Hess said.