Onderzoekers van KAUST hebben aangetoond dat een bepaald gen helpt bij de hittetolerantie van een alg die in symbiose met koraal leeft, die de koralen van de Rode Zee mogelijk kunnen helpen zich aan te passen aan enige opwarming.

Symbiodinium is een eencellige alg die zijn koraalgastheer voorziet van fotosynthetische producten in ruil voor voedingsstoffen en onderdak. Echter, hoge zeetemperaturen kunnen de afbraak van deze symbiotische relatie veroorzaken en leiden tot de wijdverbreide verdrijving van Symbiodinium uit gastheerweefsels, een evenement dat bekend staat als koraalstranden. Als gebleekte koralen niet herstellen, ze sterven van de honger, alleen hun wit achterlatend, calciumcarbonaat exoskelet.

Nutsvoorzieningen, onderzoekers van KAUST hebben speciale genen geïdentificeerd, retrotransposons genoemd, waardoor de algen zich sneller kunnen aanpassen aan hittestress.

Het team, onder leiding van postdoc Jit Ern Chen en promovendus Guoxin Cui, voerde analyses uit om erachter te komen welke genen aan of uit werden gezet wanneer Symbiodinium werd blootgesteld aan hittestress. Verrassend genoeg, de meeste genen die gewoonlijk worden geassocieerd met hittestress waren uitgeschakeld, terwijl een klein aantal retrotransposons was ingeschakeld.

Retrotransposons zijn kleine genetische sequenties die het vermogen hebben om te repliceren en zichzelf te positioneren op nieuwe locaties in het genoom van hun gastheer. "Het vermogen van retrotransposons om zichzelf te kopiëren en deze nieuwe kopieën in het gastheergenoom te integreren, maakt ze tot genetische parasieten, " zegt geneticus en hoofdonderzoeker, Manuel Aranda. "Elke integratiegebeurtenis is in feite een nieuwe mutatie in het gastheergenoom. Heel vaak schakelen deze nieuwe kopieën de gastheergenen uit of verstoren ze. soms kunnen ze ook veranderen hoe bepaalde genen zich gedragen. Ze zijn vaak slecht zoals de meeste mutaties, maar sommige kunnen voordelige effecten hebben."

Aranda en zijn team suggereren dat de activering en replicatie van Symbiodinium's retrotransposons als reactie op hittestress zou kunnen leiden tot een snellere evolutionaire reactie, "aangezien het produceren van meer mutaties de kans vergroot om een ​​gunstige te genereren die de symbionten in staat stelt beter om te gaan met deze specifieke stress, ' legt Aranda uit.

Het team is van plan om koraalgenomen te onderzoeken om erachter te komen of ook zij retrotransposons hebben die worden geactiveerd als reactie op hittestress. "Als ze dat doen, het zou betekenen dat ze zich misschien sneller genetisch kunnen aanpassen dan we dachten, ' zegt Aranda.

Ze zijn ook van plan om de mogelijkheid te onderzoeken om de moleculaire machinerie van retrotransposons te "kapen" om veerkrachtiger genomen te ontwikkelen in zowel Symbiodinium als hun koraalgastheren.