La simbiosis entre las algas fotosintéticas dinoflageladas y los corales pétreos sustenta la estructura tridimensional de los arrecifes de coral que proporciona un hábitat para miles de especies diferentes. Crédito:© 2017 Tane Sinclair-Taylor
Los avances en la investigación genómica están ayudando a los científicos a revelar cómo los corales y las algas cooperan para combatir el estrés ambiental. Los investigadores de KAUST han secuenciado y comparado los genomas de tres cepas de Simbiodinio , un miembro de la familia de las algas dinoflageladas, para mostrar que sus genomas tienen varias características que promueven una próspera relación simbiótica con los corales.
Los dinoflagelados se encuentran entre los organismos más prolíficos del planeta, formando la base de la cadena alimentaria oceánica, y sus estrechas relaciones simbióticas con los corales ayudan a mantener los arrecifes saludables. Sin embargo, debido a que los dinoflagelados tienen genomas inusualmente grandes, muy pocas especies han sido secuenciadas, dejando esquiva la naturaleza exacta de su simbiosis con los corales.
"Tuvimos acceso a dos Simbiodinio genomas, S.minutum y S.kawagutii , y decidimos secuenciar un tercero, S. microadriaticum , ", dijo el profesor adjunto de Ciencias Marinas Manuel Aranda en el Centro de Investigación del Mar Rojo de la Universidad, quien dirigió el proyecto con su colega del Centro, Profesor Asociado de Ciencias Marinas, Christian Voolstra, y colegas del Centro de Investigación de Biociencias Computacionales y el Programa de Epigenética Ambiental de la Universidad. "Esto nos permitió comparar los tres genomas en busca de características y funciones comunes y dispares y, con suerte, mostrar cómo evolucionaron las especies para convertirse en simbiontes de corales específicos".
La inusual composición de los tres Simbiodinio genomas significó que el equipo tuvo que ajustar su software para leer los genomas correctamente. Por último, su investigación reveló que Simbiodinio ha desarrollado una rica gama de transportadores de bicarbonato y amonio. Estas proteínas se utilizan para recolectar dos nutrientes importantes involucrados en la simbiosis coral-dinoflagelado:carbono, que se necesita para la fotosíntesis, y nitrógeno, que es esencial para el crecimiento y la proliferación.
Simbiodinio evolucionaron estos transportadores en respuesta a la simbiosis o la presencia de estos transportadores permitió Simbiodinio para convertirse en un simbionte en primer lugar, señaló Aranda.