珊瑚基因组揭示了半胱氨酸生物合成的替代途径

模型动物，如老鼠和果蝇，为科学家们提供了关于细胞生物学如何运作的强大见解。然而，模型动物实际上只是一个指南，通过研究选择的模型生物来概括动物的发现可能是有风险的。

半胱氨酸是一种重要的氨基酸，用于多种生物过程，包括新陈代谢和蛋白质合成。在动物中，半胱氨酸的生物合成被认为完全是通过转硫途径产生的，其中胱硫醚β-合酶(CBS)酶是关键因素。然而，先前的研究表明，CBS基因在鹿角珊瑚属的珊瑚中已经丢失。建议是这些珊瑚本身不能产生半胱氨酸，必须依靠与藻类的共生关系来接收它。

“我们并没有在Acropora中寻找可能的半胱氨酸生物合成，”博士后OctavioSalazar说，他与KAUST的首席研究员ManuelAranda和澳大利亚海洋科学研究所的同事一起参与了中心合作基金项目。“我们正在生成珊瑚Acroporaloripes的高质量基因组，作为未来研究的宝贵基因组资源。”

随着高分辨率基因组的完成，该团队决定看看他们是否可以确认CBS基因确实缺失。萨拉查在它应该存在的基因座上没有发现任何基因迹象，但他和他的同事们并不相信珊瑚没有其他合成半胱氨酸的方法。

我开始在基因组中寻找编码酶的基因，这些酶看起来与其他已知的半胱氨酸生物合成途径中的那些相似，例如在真菌和细菌中发现的那些。我很惊讶地发现珊瑚中的两种酶与最近发现的真菌中的替代半胱氨酸生物合成途径相似。”

OctavioSalazar，博士后

为了证实这些珊瑚基因编码的酶可以在体内合成半胱氨酸，研究人员使用了没有半胱氨酸生物合成能力的酵母突变体，并赋予它们相应的鹿角珊瑚基因。突变体开始产生半胱氨酸。

此外，KAUST团队发现这两个基因都存在于除脊椎动物、节肢动物和线虫之外的所有动物门的基因组中。最常见的动物模型生物来自精确的三组。

“这项研究证明了在研究生物时保持开放心态的价值，”阿兰达说。“有时知识可以把你放在一个盒子里;如果你只使用你认为你知道的东西来分析数据，你很可能会错过一些东西。我们的鹿角珊瑚基因组对未来的研究非常有价值，谁知道呢，它可能会揭示其他意想不到的细节。方法。”