羽藻雖然是單細胞生物，但其體長可長達10釐米以上。它具備極強的再生能力，甚至能夠從海水中散布的原生質中再生，並成長成完整個體。儘管羽藻具有這一引人關注的特性，但其再生機制相關的資訊此前幾乎知之甚少。
羽藻的基因體資訊概要。儘管體長能達到10釐米以上，但羽藻僅由一個單細胞構成（供圖：名古屋大學）
名古屋大學研究生院理學研究科菅島臨海實驗所的碩士研究生落合乾大和所長五島剛太爲首的研究團隊，聯合名古屋大學基因實驗設施、東京工業大學、日本國立遺傳學研究所展開合作研究，成功解讀了羽藻的高精度基因體。這一成果不僅有望推進羽藻再生機制的相關研究，還有望促進其他大型藻類的實驗生物學研究。相關研究成果已發表在《The Plant Journal》上。
海藻基因體解讀的最大難點主要在於難以區分來自海藻共生微生物的DNA和來自羽藻的DNA。此次，研究人員透過在羽藻培養程序中進行無菌操作，並進行縝密的生物資訊分析，成功地將兩者區分開來。
研究結果顯示，羽藻的完整基因體由29個序列片段組所構建。與目前已知的大型綠藻的基因體相比，其精度非常高，可以說爲了解基因體資訊匱乏的海藻提供了重要見解。
透過開展比較基因體，研究人員發現，在其他大型藻類中較爲發達的肌動蛋白基因在羽藻中僅發現了1個，而動力蛋白基因則發現了34個。此外，透過添加藥物抑制動力蛋白——微管系統後，羽藻細胞内的葉綠體的運動也隨之被抑制，這表明羽藻的細胞内轉運可能主要由動力蛋白-微管系統主導。此外，在羽藻中還發現了15個被認爲參與再生程序中原生質凝集的植物凝集素基因BPL-1，而在其他再生能力較低的大型藻類中，完全沒有發現BPL-1基因，這表明羽藻的高再生能力可能是透過大規模的BPL-1基因重複來維持的。
包括羽藻在内的綠藻與植物來源於同一祖先。這項研究尤其對於研究包括羽藻在内的大型綠藻的再生能力強度、物質運輸的相關機制與植物之間存在哪些差異具有重要意義。
透過未來更深入的研究，有望推動藻類學這一相對於動植物研究較爲遲滯的領域的新隊形變換。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：The Plant Journal
論文：Genome sequence and cell biological toolbox of the highly regenerative, coenocytic green feather alga Bryopsis
DOI：10.1111/tpj.16764
