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手艺文章
TECHNICAL ARTICLES
更新时间：2024-07-22
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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。。
