Osekvenovaná řasa jedovatého přílivu

Některé druhy mořských řas se občas přemnoží natolik, že hladinu vody pokryjí silnou vrstvou „vodního květu“. Důsledkem nemusí být jen snížený obsah kyslíku ve vodě a nedostatek světla - některé druhy do vody produkují toxické látky, které se šíří celým potravním řetězcem. Tento fenomén byl dlouho známý jako rudý příliv, protože jej vyvolávaly červeně zbarvené druhy řas. Narušovat ekosystém však může být i kvetení řas s méně nápadným hnědým zeleným zbarvením a naopak některé „rudé přílivy“ mohou být zela neškodné. V posledních dvou dekádách se proto preferuje anglické označení harmful algal bloom (HAB) čili škodlivý vodní květ.

Je známo, že škodlivé vodní květy vytvářejí řasy, které dokážou ostatní druhy ve fytoplanktonu zcela přerůst. Do zkoumání příčin jejich dominance se nyní poprvé zapojily genomické metody - vědci z několika amerických výzkumných institucí osekvenovali kompletní genom hnědé řasy Aureococcus anophagefferens, která vytváří škodlivé vodní květy u východního pobřeží Spojných států. Vodní květ se poprvé objevil v roce 1985 a nyní se z něj stala chronická záležitost. Není sice nebezpečný pro člověka, ale jeho toxin zabíjí mořské mlže, a způsobuje tak ekonomické ztráty v řádu miliard dolarů.

Rudý příliv u pobřeží Japonska|foto: licence Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.0, Marufish

Osekvenování genomu o 56 milionech párů bází ukázalo, proč řasa Aureococcus anophagefferens tak dobře prospívá ve vodách ovlivněných lidskou činností. V jejím genomu vědci našli 62 genů, které se podílejí na získávání energie ze slunečního záření a umožňují řase dlouhodobě přežít i za zhoršených světelných podmínek. Běžné druhy řas z fytoplanktonu jich mají kolem 12. Další důležitou součástí „genomické výzbroje“ řas Aureococcus anophagefferens jsou geny, které přinášejí výhody při zpracování organické hmoty bohaté na dusík a toxických těžkých kovů jako je měď. Rasy také mají zvýšené množství takzvaných selenopoteinů, které při vykonávání různých buněčných funkcí využívají stopový prvek selen. Lepší výbavu pro život ve znečištěných vodách bychom si asi mohli vymyslet jen těžko.

DOE Joint Genome Institute