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手艺文章
TECHNICAL ARTICLES
更新时间：2024-07-22
点击次数：822
生命起源于海洋，，地球上的氧气约有一半由海洋光相助用所爆发，，而叶绿素是光相助用光能捕获与化学能爆发所需的要害分子，，光合生命进化出重大的捕光机制。。
海洋真核藻类在巨细、颜色和形态上各不相同，，但它们的捕光色素-卵白复合体中大多接纳了一种陆地植物所缺乏的、名为叶绿素c的分子。。叶绿素c是一类在海洋浮游生物中普遍保存的叶绿素，，它的吸收光谱主要集中在蓝绿色光区域，，能够吸收波长较短的光线，，因此在海洋中施展了主要的作用。。
2023年11月24-28日，，青岛召开的天下海洋微生物学学术钻研会上，，来自西湖大学的李小波团队揭晓了他在藻类光相助用的代谢合成酶（包括叶绿素、类胡萝卜素），，以及在缺氮等逆境条件下，，这些色素含量和组成的转变。。
▲藻华漩涡。。2021年南大西洋的浮游植物藻华漩涡 (绿色和浅蓝色)。。
早在2023年10月，，李小波团队就在Science揭晓题为“A chlorophyll c synthase widely co-opted by phytoplankton"（一种被浮游植物普遍选择的叶绿素c合成酶）的文章，，展现了叶绿素c合成酶编码基因及该酶作用机制，，挖掘了叶绿素c的心理功效，，讨论了该基因的演化形成与转移。。
▲从藻类中提取的种种色素（作者：李小波教授研究团队）
绿藻在缺氮胁迫下的光合顺应 /
莱茵衣藻，，是一种单细胞藻类，，在缺氮条件下，，氮转运能力上调，，甘油三酯等脂质积累，，可以作为生物能源的前体，，为了一连爆发甘油三酯，，需要有一连的光相助用，，可是缺氮会导致黄化，，叶绿素降低及能量猝灭。。相识这其中的机制后，，就可以让藻类在逆境条件下继续光相助用，，把能量坚持在特定的产品中，，来坚持产量。。
为了寻找这个历程中的基因，，由于是单倍体，，通过随机插入突变，，不需要自交就可以看表型，，将抗性基因的DNA转入到莱茵衣藻，，在抗性作育基上做筛�。。�，爆发76000个突变体。。
PIXL&ROTOR+ /
人工举行筛选一定不现实，，为了提高效率，，接纳自动化的方法来识别和筛选菌落，，并举行随机挑取菌落，，将其接种成384阵列，，为了维持这个文库，，使用384针在琼脂之间复制，，可以生涯文库，，也可以将文库复制到筛选平板上，，看表型转变，，纪录突变体阵列的巨细、颜色、荧光等表型。。
▲ROTOR＋高通量菌落筛选可短时间内操作酵母、真菌、细菌、微藻的高密度阵列，，使用无菌复制针板，，举行84、384、1536、6144密度的高通量筛�。。�，差别密度的文库生涯等，，PILX自动挑菌装备接纳Pinpoint挑取手艺，，通过超声波自动探测琼脂高度，，对每次挑菌举行琼脂外貌压力探测挑取随机菌落。。
实验筛选了384密度菌落阵列，，约莫有七万多个突变，，可以笼罩微藻一万多个基因和绝大大都非必需基因，，获得约莫500个突变体有表型特异性，，用于后期研究。。
效果显示有的黄化慢一点，，一直坚持绿色，，有的黄化快一点，，尚有能量猝灭，，许多突变体无法在缺氮的作育基上生涯，，有些一连坚持绿色的细胞，，可能黄化对细胞的生涯有�；；；；ぷ饔茫�，从突变体中判断了许多基因，，一部分跟电子转达链相关，，也有只知道是个激酶，，但作用途径不清晰。。
