羽藻虽然是单细胞生物，但其体长可长达10厘米以上。它具备极强的再生能力，甚至能够从海水中散布的原生质中再生，并生长成完整个体。尽管羽藻具有这一引人关注的特性，但其再生机制相关的信息此前几乎知之甚少。
羽藻的基因组信息概要。尽管体长能达到10厘米以上，但羽藻仅由一个单细胞构成（供图：名古屋大学）
名古屋大学研究生院理学研究科菅岛临海实验所的硕士研究生落合乾大和所长五岛刚太为首的研究团队，联合名古屋大学基因实验设施、东京工业大学、日本国立遗传学研究所展开合作研究，成功解读了羽藻的高精度基因组。这一成果不仅有望推进羽藻再生机制的相关研究，还有望促进其他大型藻类的实验生物学研究。相关研究成果已发表在《The Plant Journal》上。
海藻基因组解读的最大难点主要在于难以区分来自海藻共生微生物的DNA和来自羽藻的DNA。此次，研究人员通过在羽藻培养过程中进行无菌操作，并进行缜密的生物信息分析，成功地将两者区分开来。
研究结果显示，羽藻的完整基因组由29个序列片段组所构建。与目前已知的大型绿藻的基因组相比，其精度非常高，可以说为了解基因组信息匮乏的海藻提供了重要见解。
通过开展比较基因组，研究人员发现，在其他大型藻类中较为发达的肌动蛋白基因在羽藻中仅发现了1个，而动力蛋白基因则发现了34个。此外，通过添加药物抑制动力蛋白——微管系统后，羽藻细胞内的叶绿体的运动也随之被抑制，这表明羽藻的细胞内转运可能主要由动力蛋白-微管系统主导。此外，在羽藻中还发现了15个被认为参与再生过程中原生质凝集的植物凝集素基因BPL-1，而在其他再生能力较低的大型藻类中，完全没有发现BPL-1基因，这表明羽藻的高再生能力可能是通过大规模的BPL-1基因重复来维持的。
包括羽藻在内的绿藻与植物来源于同一祖先。这项研究尤其对于研究包括羽藻在内的大型绿藻的再生能力强度、物质运输的相关机制与植物之间存在哪些差异具有重要意义。
通过未来更深入的研究，有望推动藻类学这一相对于动植物研究较为滞后的领域的新发展。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：The Plant Journal
论文：Genome sequence and cell biological toolbox of the highly regenerative, coenocytic green feather alga Bryopsis
DOI：10.1111/tpj.16764
