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Nouvelles infos sur les algues vertes Coccomyxa

La recherche explore le génome de Coccomyxa viridis et ses rôles écologiques.

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Les algues vertes sont des organismes simples qui utilisent la lumière du soleil pour faire leur nourriture. Elles existent en plein de formes et tailles et peuvent vivre dans l'eau, sur la terre ou un mélange des deux. Les scientifiques disent que les algues vertes sont regroupées d'une manière où certaines espèces appartiennent à différentes branches de l'évolution, ce qui montre comment elles sont liées.

Le Genre Coccomyxa

Un type d'algue verte s'appelle Coccomyxa. Ce sont des cellules minuscules et rondes qui n'ont pas de flagelles, ces structures en forme de queue utilisées pour bouger. On trouve souvent Coccomyxa dans l'eau douce, dans des environnements marins, et sur la terre, où elles vivent parfois seules ou s'associent avec d'autres organismes comme les champignons pour former des structures appelées lichens. Certaines espèces de Coccomyxa peuvent aussi vivre sur les surfaces des plantes. Elles ont même été trouvées sur l'écorce des arbres, où elles peuvent interagir avec d'autres petits organismes.

Certaines espèces de Coccomyxa sont intéressantes parce qu'on les a découvertes vivant avec des plantes qui mangent des insectes, bien qu'on ne sache pas trop comment elles interagissent. De plus, certaines Coccomyxa peuvent nuire à certains mollusques, affectant leur capacité à filtrer l'eau et à se reproduire.

Le Besoin de Recherche

Bien que Coccomyxa soit trouvée dans plein d'environnements et montre des styles de vie différents, les chercheurs savent encore très peu de choses sur le fonctionnement de ces algues à un niveau moléculaire. Il y a des données sur le génome, ou le matériel génétique complet, de quelques espèces de Coccomyxa, mais il reste beaucoup d'inconnu. Par exemple, un génome de haute qualité a récemment été développé pour un type spécifique de Coccomyxa, nommé Coccomyxa viridis, qui a été extrait d'un lichen. Un autre génome a été créé pour une espèce trouvée en Antarctique.

Pour mieux comprendre Coccomyxa, un nouveau projet s'est concentré sur l'obtention d'une séquence de génome de haute qualité pour une autre espèce, Coccomyxa mucigena. Cela a été fait en utilisant une technologie de Séquençage avancée avec d'autres méthodes pour recueillir plus d'infos sur ses gènes et leur évolution.

Matériaux et Méthodes

Les chercheurs ont commandé Coccomyxa viridis à une collection de cultures en Allemagne. Ils ont cultivé ces algues dans un milieu liquide spécial qui les aide à se développer. Ils ont fourni les bonnes conditions de lumière et de température pour leur croissance.

Pour étudier l'ADN et l'ARN de Coccomyxa viridis, les chercheurs ont collecté les algues, puis utilisé des kits spécifiques pour extraire le matériel génétique. Ils ont veillé à garder l'ADN intact pendant la préparation pour l'analyse, utilisant diverses technologies pour assurer l'exactitude de leurs résultats.

Extraction de l'ADN et de l'ARN

Pour extraire l'ADN, les cellules ont été récoltées à partir des cultures de Coccomyxa viridis. Le matériel collecté a ensuite été congelé et réduit en poudre, qui a été utilisée pour isoler l'ADN. Des précautions ont été prises durant ce processus pour éviter de casser les longues chaînes d'ADN.

De même, l'ARN total a été extrait des algues. L'ARN est important car il aide à créer des protéines basées sur les instructions génétiques dans l'ADN.

Techniques de Séquençage

Pour le séquençage, les chercheurs ont préparé des bibliothèques d'ADN et d'ARN, ce qui implique de marquer chimiquement le matériel génétique pour en permettre l'analyse. L'ADN a été séquencé en utilisant deux technologies avancées, PacBio HiFi et Oxford Nanopore Technology. Ces méthodes génèrent de longues séquences d'ADN, aidant à créer une image complète du génome de l'organisme.

Ils ont aussi utilisé une technique appelée Hi-C, qui aide à déterminer comment différentes parties du génome sont arrangées dans l'espace tridimensionnel. Cela a été combiné avec le séquençage de l'ARN pour comprendre les gènes présents.

Processus d'Assemblage du Génome

Les données de séquençage ont été traitées pour créer un assemblage de génome. Cela impliquait d'organiser les séquences d'ADN en une représentation complète et précise du génome. Après l'assemblage initial, des données de séquençage supplémentaires ont été utilisées pour combler les lacunes et vérifier l'exactitude de l'assemblage.

Les chercheurs ont aussi effectué divers contrôles pour confirmer l'intégrité et la pureté du génome, s'assurant qu'il était exempt de contamination par d'autres organismes. Ils ont constaté que la plupart des lectures correspondaient au genre Coccomyxa, affirmant l'identité de l'échantillon.

Caractéristiques du Génome

Le génome de Coccomyxa viridis est constitué de plusieurs échafaudages, qui représentent différents chromosomes. Les chercheurs ont identifié plusieurs caractéristiques comme les télomères, qui sont les extrémités protectrices des chromosomes, et les centromères, qui sont importants pour la division des chromosomes.

En plus du génome nucléaire, ils ont aussi analysé les mitochondries et les plastes, qui sont importants pour la production d'énergie et la photosynthèse, respectivement. Ils ont trouvé que les Génomes chloroplastiques et mitochondriaux ont été confirmés à travers une série de tests.

Annotation des Gènes

Les chercheurs ont annoté les gènes dans le génome de Coccomyxa viridis en utilisant les données de séquençage d'ARN. Ils ont identifié des milliers de gènes avec diverses fonctions et longueurs. Beaucoup de ces gènes ont des domaines, qui sont des parties spécifiques qui remplissent des fonctions particulières.

L'analyse a révélé que Coccomyxa viridis a un nombre élevé de gènes complets, indiquant un génome bien préservé. Ces infos sont précieuses pour comprendre la biologie et les applications potentielles de Coccomyxa.

Comparaison avec des Espèces Connues

Une comparaison a été faite entre le génome de Coccomyxa viridis et une autre espèce étroitement liée, Coccomyxa subellipsoidea. Les scientifiques s'attendaient à voir certaines similitudes dans l'agencement des gènes. Cependant, ils ont trouvé très peu de régions où les gènes étaient dans le même ordre, suggérant des chemins évolutifs différents.

Ce manque de similarité peut indiquer non seulement des différences dans le contenu génétique, mais aussi comment ces espèces se sont adaptées à leurs environnements au fil du temps. D'autres recherches sont nécessaires pour explorer ces découvertes et leur signification.

Conclusion

L'étude de Coccomyxa viridis offre des aperçus importants sur la composition génétique et les rôles Écologiques de ces algues vertes. À mesure que la recherche continue, cela pourrait mener à une meilleure compréhension du fonctionnement de ces organismes, de leurs interactions avec d'autres espèces, et de leurs utilisations potentielles en biotechnologie ou pour des applications environnementales.

En résumé, le génome de Coccomyxa viridis a été assemblé et caractérisé avec succès, contribuant à la connaissance globale des algues vertes et de leur diversité. La recherche en cours aidera à découvrir les mécanismes moléculaires derrière leurs divers modes de vie et leur capacité à prospérer dans différents habitats.

Source originale

Titre: High quality genome assembly and annotation (v1) of the eukaryotic terrestrial microalga Coccomyxa viridis SAG 216-4

Résumé: Unicellular green algae of the genus Coccomyxa are recognized for their worldwide distribution and ecological versatility. Most species described to date live in close association with various host species, such as in lichen associations. However, little is known about the molecular mechanisms that drive such symbiotic lifestyles. We generated a high-quality genome assembly for the lichen photobiont Coccomyxa viridis SAG 216-4 (formerly C. mucigena). Using long-read PacBio HiFi and Oxford Nanopore Technologies in combination with chromatin conformation capture (Hi-C) sequencing, we assembled the genome into 21 scaffolds with a total length of 50.9 Mb, an N50 of 2.7 Mb and a BUSCO score of 98.6%. While 19 scaffolds represent full-length nuclear chromosomes, two additional scaffolds represent the mitochondrial and plastid genomes. Transcriptome-guided gene annotation resulted in the identification of 13,557 protein-coding genes, of which 68% have annotated PFAM domains and 962 are predicted to be secreted.

Auteurs: Hanna Rovenich, A. Kraege, E. Chavarro-Carrero, N. Guiglielmoni, E. Schnell, J. Kirangwa, S. Heilmann-Heimbach, K. Becker, K. Kohrer, WGGC Team, DeRGA Community, P. Schiffer, B. P. Thomma

Dernière mise à jour: 2024-07-25 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.11.548521

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.11.548521.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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