微藻是一种存在于淡水、海水、沉积物等中的单细胞浮游植物,属于肉眼无法看到的极其微小藻类。微藻可以通过光合作用固定二氧化碳,是构成地球生态系统的重要生物,但目前存在于地球上的很多微藻要么尚未确定类别,要么没有确立培养方法。
东京大学名誉教授黑岩常祥偶然注意到饲养青鳉的鱼缸突然变绿,于是通过显微镜观察,发现里面繁殖着非常微小的藻类。东京大学研究生院新领域创成科学研究科教授松永幸大的研究团队历时两年,成功实现了这种藻类的纯培养及基因组分析,并将这种绿藻新种命名为“Medakamo hakoo”。Medakamo hakoo的细胞直径为1微米(百万分之一米),大约是普通藻类的十分之一,因此很可能在以往的观察中被忽略掉了。
Medakamo hakoo的电子显微镜照片(左)和模式图(右)
Medakamo hakoo具有细胞核(n)、核小体(no)、液泡(v)、线粒体(mt)、叶绿体(cp)和高尔基体(g)各1个。叶绿体中储存有淀粉(s)。
这种微藻的基因数为7629个,是目前有记录的淡水绿藻中最少的,必需基因为1263个,推测它是藻类进化过程早期出现的原始种。另外,研究团队还发现,在众多进行光合作用的植物中,这种微藻所拥有的蛋白质和基因数量都是最低限度的。如果能从这一发现中确定光合作用所需最低限度的基因功能,人工光合作用将有望取得重大进展。此外,由于这种微藻还可以进行大量培养,有望作为低成本和无碳制造高性能食品、生物燃料和化妆品等有用材料的生物资源加以利用。
原文:JSTnews 2023年4月号
翻译:JST客观日本编辑部