Ученые расшифровали геном суперфуда — морской водоросли ито-модзуку

Ученые из Окинавского института науки и технологий (OIST) впервые расшифровали черновой геном бурой водоросли ито-модзуку (Nemacystus decipiens), популярного съедобного вида, выращиваемого у побережья Окинавы, Япония. Исследование, опубликованное 14 марта 2019 года в Scientific Reports, может помочь фермерам адаптировать культивацию к изменению климата и раскрывает генетическую основу её полезных свойств.

Генетическая основа пользы

Оба вида местных водорослей — ито-модзуку и Okinawa mozuku (Cladosiphon okamuranus, чей геном был расшифрован ранее) — содержат рекордно высокие концентрации фукоидана. Это слизистое вещество, как полагают, препятствует образованию тромбов и опухолей.

  • Ключевое открытие: Учёные обнаружили у обоих видов слитый ген, объединяющий два отдельных фермента, участвующих в производстве фукоидана. Этот "двухфункциональный" фермент позволяет водорослям производить фукоидан гораздо быстрее, чем другим бурым водорослям, таким как комбу или вакаме.
  • Уникальность ито-модзуку: В геноме ито-модзуку найден дополнительный набор слитых генов, отсутствующий у Okinawa mozuku. Предполагается, что они могут увеличивать количество сульфатных групп, переносимых на фукоидан, что потенциально усиливает его полезные свойства. Эта гипотеза будет проверена в будущих исследованиях.

Применение для сельского хозяйства

Расшифровка генома открывает путь для селекции и создания новых сортов, устойчивых к загрязнению и повышению температуры океана.

  • Доктор Коки Нисицудзи, первый автор исследования, работает над созданием генетических маркеров для точного отличия ито-модзуку от родственных видов.
  • Эти маркеры позволят применить метод скрещивания для выведения новых сортов — распространённую практику в земледелии (пшеница, картофель), но ещё не реализованную для морских водорослей.

Исследование проводилось при поддержке рыболовного кооператива Онна, который предоставил образцы штамма "Onna-1". Учёные из Морского геномного подразделения OIST (руководитель — профессор Нориюки Сато) планируют продолжить секвенирование образцов с Окинавы и в перспективе расширить проект на всю Японию, чтобы восполнить пробел в генетических исследованиях водорослей — важной для страны культуры.