古老的跳跃基因可能控制着变暖海洋中的珊瑚白化

科学家已经发现了一种基因，可以提高与珊瑚物种共生的藻类的耐热性，并可能帮助珊瑚适应某种变暖。共生藻是一种单细胞藻类，为其珊瑚宿主提供光合产物，以换取营养和庇护。

然而，海洋高温会导致这种共生关系的破裂，并导致共生菌从宿主组织中广泛排出，这一事件被称为珊瑚白化。如果漂白的珊瑚不能恢复，它们就会饿死，只剩下白色的碳酸钙外骨骼。

现在，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的研究人员已经确定了一种特殊基因，称为反转录转座子，可以帮助藻类更快地适应热应激。该小组进行了分析，以找出当共生菌暴露在热胁迫下时，哪些基因被打开或关闭。令人惊讶的是，大多数与热应激相关的基因被关闭，而一小部分反转录转座子被打开。

反转录转座子是一种小的基因序列，能够在宿主基因组的新位置上进行复制和定位。遗传学家兼首席研究员曼努埃尔·阿兰达说：“反转录转座子复制自己并将这些新拷贝整合到宿主基因组中的能力使它们成为遗传寄生虫。”

阿兰达说，该小组认为，共生体逆转录转座子对热应激的反应的激活和复制可能导致更快的进化反应，“因为产生更多突变增加了产生有益突变的机会，使共生体更好地应对这种特定应激”。研究人员下一步计划调查珊瑚基因组，以确定它们是否也有逆转录转座子，这些逆转录转座子在热应激时被激活。

“如果他们这样做了，这将意味着他们可能能够比我们想象的更快地适应基因，”阿兰达说。他们还计划研究“劫持”反转录转座子的分子机制的可能性，以在共生动物和它们的珊瑚宿主中设计更有弹性的基因组。