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Descobrindo como o cyanobacteria edita seus genomas

Os mecanismos de edição originais no cyanobacteria, conhecido geralmente como algas azul esverdeado, fazem-nas capazes de remover as grandes partes do genoma para dar a pilhas a capacidade para fixar o nitrogênio, quando necessários. Figurar para fora como o cyanobacteria pode fazer isto é o que conduz o estudante doutoral Trevor Van Antro Parte superior da universidade estadual de South Dakota.

Sua pesquisa no departamento de biologia e de microbiologia investiga os mecanismos genéticos que dão a cyanobacteria a capacidade para editar seus próprios genomas. Este mecanismo de edição produz pilhas com os genomas diferentes que funcionam diferentemente, assim permitindo que as bactérias vivam nas circunstâncias que não poderia previamente.

Muito o cyanobacteria pode evoluir em dois tipos da pilha, um que faz seu próprio alimento com a fotossíntese e gera o oxigênio como um byproduct e o outro que fixa o gás do nitrogênio, N2, usando a energia solar, Van explicado Antro Parte superior, que trabalha com o género do Anabaena.

“Este o cyanobacteria vivo como correntes longas de pilhas fotossintéticas idênticas, mas quando nenhum nitrogênio fixo está disponível, as pilhas conhecidas como heterocysts forma dentro destas correntes das pilhas,” disse. As pilhas de Heterocyst têm as paredes grossas que mantêm para fora o oxigênio durante o processo da nitrogênio-fixação e igualmente têm um genoma menor quando comparadas às pilhas fotossintéticas.

“O que nós temos é um organismo multicellular que possa existir como dois tipos diferentes da pilha com genomas ligeira diferentes, contudo ambos originam de uma única pilha,” disse.

Para seu cartaz da pesquisa intitulado “um Fago-Tipo tirosina Integrase é responsável para a excisão do elemento nifH1 no cylindrica ATCC 29414 do Anabaena,” Van Antro Superior recebeu uma de duas concessões dadas na oficinath 13 no Cyanobacteria em Boulder, Colorado. O evento internacional, começado 40 anos há, é guardarado cada três anos em America do Norte.

Compreender como o cyanobacteria edita seus genomas poderia ajudar cientistas a desenvolver técnicas para editar para fora os genes defeituosos que causam a doença, Van Antro Superior explicou. Tal técnica podia ser usada, por exemplo, para interromper o ADN das células cancerosas desligando um gene cancerígeno defeituoso e substituindo a cópia correcta desse gene no genoma da pessoa.

Seu trabalho é apoiado pelo Ministério da Agricultura dos E.U. o financiamento do acto do portal através da estação agrícola da experiência de South Dakota e do centro do rede das biosistemas de South Dakota e o Translational da pesquisa (BioSNTR).

Descobrindo como o processo é regulado

Três porções de um gene chave do nitrogenase devem ser montadas junto para o cyanobacterium ao nitrogênio do reparo, mas aquela exige precisamente a edição para fora de dois segmentos do ADN que são enquanto 90.176 pares baixos.”

Trevor Van Antro Parte superior, estudante doutoral, universidade estadual de South Dakota

Para ilustrar o que acontece, compara o genoma do cyanobacteria a um livro. As pilhas fotossintéticas são a versão mais longa, mais comum da história. Nas pilhas da nitrogênio-fixação, disse ele, “90% da história é a mesma, mas algumas páginas foram rasgadas para fora. Remover apenas algumas páginas muda o lote, mas é ainda uma história completa.”

A pesquisa de Van Antro Parte superior centra-se sobre a figuração para fora de como o processo da remoção é regulado. “Minha pesquisa fornece o forte evidência que a redução genomic é o resultado das sobras de agentes virais no genoma que pode se editar para fora mas está controlada pelo anfitrião,” ele explicou. Baseado na analogia do livro, pediu, “como faça os agentes virais sabe não somente rasgar para fora as páginas sem danificar o livro, mas também como fazer correctamente isto por muitas vezes seguidas seguramente?”

Fazendo a história no estado de South Dakota

Van Antro Parte superior é o primeiro estudante de universidade estadual de South Dakota para receber esta concessão internacional do cyanobacteria.

“Esta concessão prestigiosa reconhece a pesquisa da qualidade e a paixão de Trevor para e o comprometimento a seu projecto. Esta é igualmente uma grande honra para nosso laboratório verde da microbiologia em SDSU,” disse o conselheiro da pesquisa de Van Antro Parte superior, professor Ruanbao Zhou do departamento de biologia e de microbiologia na faculdade de ciências naturais. De “a pesquisa mais adicional Trevor pode conduzir à revelação de uma nova tecnologia para a edição do genoma da precisão.”

“Esta concessão é um tributo à pesquisa alta do calibre que Trevor e outros pesquisadores no laboratório do Dr. Zhou estão fazendo,” disse distinto professor William Gibão, director provisório da estação agrícola da experiência de South Dakota. Os “universitários e os alunos diplomados sob a tutela do Dr. Zhou têm a oportunidade original de conduzir a pesquisa da vanguarda sobre uma classe de micróbios que exibem uma escala larga das características. Seu trabalho está conduzindo às descobertas fundamentais importantes, com aplicações potenciais nos campos tão diversos quanto a agricultura e a medicina.”