Pular para o conteúdo principal

First deep-sea mussel genome decoded

These are Deep-sea mussels viewed from Jiaolong's exploration of a methane seep in the South China Sea.
Credit: Hong Kong Baptist University

A joint research led by Hong Kong Baptist University (HKBU) and the Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) has assembled the 1.64 gigabytes genome of a deep-sea mussel, which is roughly equivalent to 50% of the size of human genome. This is the first decoded genome among all deep-sea macrobenthic animals, revealing a complete set of DNA. The discovery gives wider insights into future research on the mechanisms of symbiosis in other marine organisms such as giant tubeworms and giant clams.

The research team, led by HKUST's Chair Professor of Division of Life Science Professor Pei-Yuan Qian and HKBU's Associate Professor of Biology Dr Jian-Wen Qiu, has published the research findings in the international academic journal Nature Ecology & Evolution in early April.

The team used a specimen collected in 2013 during Dr Qiu's participation in China's manned submersible Jiaolong's expedition of the South China Sea for the research. Deep-sea organisms including mussels thrive in the extreme environments of hydrothermal vents and cold seeps which are characterised by high hydrostatic pressure, lack of photosynthesis-derived food, variable temperatures and high concentrations of toxic substances. Despite their ability to survive under stressful conditions, a lack of genomic resources has hindered the understanding of their molecular mechanisms of adaptation.

The study sequenced the genome of the deep-sea mussel Bathymodiolus platifrons as well as its shallow-water relative Modiolus philippinarum collected from a local softshore in Tingkok for comparison of genomic features. Through phylogenetic analysis, the research team discovered that modern deep-sea mussels are the descendants of shallow-water mussels, and their ancestors migrated to the deep sea approximately 110 million years ago, providing evidence to support a hypothesis that their ancestors survived through an extinction event during the global anoxia period associated with the Palaeocene-Eocene Thermal Maximum which occurred around 57 million years ago.

Genome comparison revealed that the great expansion of several gene families in the deep-sea mussel may be related to its adaptation to the deep sea. For instance, the expansion of the "heat shock protein 70 family," a family of proteins that are produced by a cell in response to exposure to stressful conditions, may help the mussel stabilise protein structures. The expansion of the "ABC transporters family," the unit of the transport system, may enhance the mussel's ability to move toxic chemicals outside its gill epithelial cells.

The expansion of gene families related to immune recognition, endocytosis and caspase-mediated apoptosis indicates the mussel's adaptation to the presence of chemoautotrophic endosymbionts in its gills. An additional proteomic analysis of the deep-sea mussel gill reveals nutritional and energetic dependency of the mussel on its methanotrophic symbionts.

Professor Qian said, "The study has provided genomic resources for understanding how the deep-sea mussel has adapted to the abiotic stresses and lack of photosynthesis-derived food in the deep-sea chemosynthetic environment. The general mechanisms of symbiosis revealed in the study are of relevance to other symbiotic organisms such as deep-sea tubeworms and giant clams."

Dr Qiu said, "The genomic resources will facilitate various studies, including genetic connectivity among deep-sea populations, which is relevant to the establishment of deep-sea marine reserves."

Postado por David Araripe

Comentários

Postagens mais visitadas deste blog

Fármaco brasileiro aprovado nos Estados Unidos

  Em fotomicrografia, um macho de Schistosoma mansoni, causador da esquistossomose CDC/G. Healy A agência que regula a produção de alimentos e medicamentos dos Estados Unidos, a FDA, concedeu o status de orphan drug para o fármaco imunomodulador P-Mapa, desenvolvido pela rede de pesquisa Farmabrasilis, para uso no tratamento de esquistossomose.  A concessão desse status é uma forma de o governo norte-americano incentivar o desenvolvimento de medicamentos para doenças com mercado restrito, com uma prevalência de até 200 mil pessoas nos Estados Unidos, embora em outros países possa ser maior. Globalmente, a esquistossomose é uma das principais doenças negligenciadas, que atinge cerca de 200 milhões de pessoas no mundo e cerca de 7 milhões no Brasil.  Entre outros benefícios, o status de orphan drug confere facilidades para a realização de ensaios clínicos, após os quais, se bem-sucedidos, o fármaco poderá ser registrado e distribuído nos Estados Unidos, no Brasil e em outro...

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS E A EQUAÇÃO DE ARRHENIUS por Carlos Bravo Diaz, Universidade de Vigo, Espanha

Traduzido por Natanael F. França Rocha, Florianópolis, Brasil  A conservação de alimentos sempre foi uma das principais preocupações do ser humano. Conhecemos, já há bastante tempo, formas de armazenar cereais e também a utilização de azeite para evitar o contato do alimento com o oxigênio do ar e minimizar sua oxidação. Neste blog, podemos encontrar diversos ensaios sobre os métodos tradicionais de conservação de alimentos. Com o passar do tempo, os alimentos sofrem alterações que resultam em variações em diferentes parâmetros que vão definir sua "qualidade". Por exemplo, podem sofrer reações químicas (oxidação lipídica, Maillard, etc.) e bioquímicas (escurecimento enzimático, lipólise, etc.), microbianas (que podem ser úteis, por exemplo a fermentação, ou indesejáveis caso haja crescimento de agentes patogênicos) e por alterações físicas (coalescência, agregação, etc.). Vamos observar agora a tabela abaixo sobre a conservação de alimentos. Por que usamo...

Ferramenta na internet corrige distorções do mapa-múndi

Tamanho do Brasil em relação aos países europeus (Google/Reprodução) Com ajuda da tecnologia digital, é possível comparar no mapa o real tamanho de nações e continentes Os países do mundo não são do tamanho que você imagina. Isso porque é quase inviável imprimir nos mapas, planos, em 2D, as reais proporções das nações e dos continentes. Mas agora, com a ajuda da tecnologia moderna, as distorções do mapa-múndi podem ser solucionadas. É exatamente o que faz o site The True Size Of (em inglês, ‘o verdadeiro tamanho de’). Ao entrar na plataforma é possível verificar o real tamanho de um país, comparando-o com qualquer outro do planeta. Por exemplo, o Brasil sozinho é maior que mais de vinte países da Europa juntos (confira na imagem acima). Por que é distorcido? O primeiro mapa-múndi retratado como conhecemos é do alemão Martin Waldseemüller, feito em 1507, 15 anos depois dos europeus chegarem à América com Cristóvão Colombo em 1492. Na projeção, observa-se uma África muito maior...