藻类大量繁殖有毒的基因答案

由加利福尼亚大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所和J. Craig Venter研究所(JCVI)的科学家领导的研究小组发现了生产软骨藻酸的遗传基础，软骨藻酸是一种由有害的藻类大量繁殖产生的强效神经毒素。

有害的藻类大量繁殖会对世界各地的沿海社区造成重大的经济和环境破坏。这些花朵偶尔产生的毒素会使海洋哺乳动物感染，并且当毒素在海鲜中积聚时会对人体健康构成威胁。由一种称为拟南芥属的硅藻类的浮游植物产生的高剂量暴露于软骨藻酸可导致遗忘贝类中毒，这是一种以癫痫发作和短期记忆丧失为特征的潜在致命疾病。

在9月28日出版的“科学”杂志的一项新研究中，加州大学圣地亚哥分校和JCVI科学家团队发现了一组与海洋浮游植物假硝酸盐中毒素软骨藻酸生成相关的基因。

这种类型的微藻是值得注意的，因为在2015年夏天它引起了北美西海岸从阿拉斯加到圣巴巴拉的有史以来最大的有害藻华，并导致渔业和捕捞季节的关闭，以保护消费者免受潜在影响贝类中毒。

尽管进行了数十年的研究，但这些浮游植物毒性的分子基础尚不清楚。科学家们发现，这些新发现的基因包含了生成毒素的生物学指导，随后在伪硝酸生产软骨藻酸时“开启”。

“通过鉴定编码软骨藻酸产生的基因，我们现在可以提出关于开启或关闭基因的各种海洋条件的问题，”斯克里普斯海洋研究所和JCVI博士生帕特里克·布伦森说，他是这项研究的两位主要作者之一。“这些知识将使我们能够追踪基因水平上的花期毒性的发展。”

通过展示如何在培养中开启软骨藻酸生产的基因，作者提出了一种方法，将驱动藻类繁殖进化的海洋条件与毒素生产的发展联系起来。

美国国家科学基金会海洋科学部的项目主任Hedy Edmonds说：“了解藻类如何开花变得有毒，哪种条件导致这种情况至关重要。”“这项研究提供了一种可能的工具，用于监测藻类繁殖并在毒素发生之前预测毒素的产生。”

有害的藻类繁殖难以预测，并且引起大量繁殖的生物通常具有非常复杂的基因组。研究作者表示，最大的影响将是现在能够在遗传水平上看待绽放的能力。对参与软骨藻酸生产的基因的了解将允许藻类大量繁殖的遗传监测，并有助于鉴定引发毒素产生的条件。

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