Tools und Ressourcen für Algen

Unsere Forschungslinien werden durch eine Investition in die Entwicklung von Werkzeugen und Ressourcen für die Braunalgen in Zusammenarbeit mit der Braunalgen-Forschungsgemeinschaft unterstützt. Wir erstellen eine umfangreiche Datenbank über die gesamte Gruppe der Braunalgen sowie eine zeitaufgelöste transkriptionelle und epigenetische Karte über mehrere Lebenszyklusstadien und über die gesamte Phylogenie hinweg, um die Evolution der genetischen Programme zur Kontrolle der Mehrzelligkeit und der sexuellen Entwicklung aufzudecken.
 Unsere Arbeit umfasst auch die Entwicklung von Protokollen für CRISPR-Cas9-Knockouts für die Analyse von Genfunktionen in verschiedenen Braunalgenarten und Einzelzell-Omics. Wir bieten auch Protokolle für die Kultivierung von Braunalgen an.

Wir erstellen eine umfangreiche Datenbank (die 'SexSeaweed Database') mit Informationen zu Fortpflanzungs- und Entwicklungsmerkmalen der Braunalgen und ergänzen diese Datenbank mit genomischen und epigenetischen Informationen, die in laufenden Projekten unserer Gruppe und von Kooperationspartnern gesammelt werden.

Eine zeitaufgelöste umfassende Analyse der relativen mRNA-Expressionsniveaus ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis der regulatorischen Prozesse, die die Entwicklung in einer mehrzelligen Abstammungslinie steuern, aber diese Informationen fehlen uns bei den Braunalgen völlig. Wir erstellen eine zeitaufgelöste systematische Bewertung der Transkriptionsereignisse während verschiedener Entwicklungsstadien bei einer Reihe von Braunalgen mit unterschiedlichen Sexualsystemen und morphologischen Komplexitätsgraden.

In Eukaryonten werden die Transkriptionsprogramme, die an der Entwicklung beteiligt sind, zu einem großen Teil durch eine tiefgreifende Reorganisation höherer Ordnung gesteuert, die Teil von "Chromatin-Reprogrammierungs"-Fenstern zu sein scheint, die lokale Veränderungen in der Chromatinzusammensetzung mit markanten Veränderungen in der Kernorganisation kombinieren. Die multidimensionale Analyse der Genexpression durch SEA wird durch eine Analyse der Chromatinlandschaft ergänzt, um die Rolle der Chromatinreprogrammierung bei geschlechtsspezifischen Entwicklungsprogrammen zu untersuchen. Diese Ressource wird in unseren Forschungsprogrammen genutzt, ist aber auch ein wertvolles Werkzeug für die Forschungsgemeinschaft, die sich für die Evolution des Chromatins bei Eukaryonten interessiert.

Jüngste Arbeiten in unserer früheren Gruppe in Roscoff, koordiniert von Mark Cock und in Zusammenarbeit mit Kollegen an der Hokaido University, haben die Entwicklung von CRISPR/Cas9-Ansätzen für Gen-Knockouts bei Ectocarpus ermöglicht (Badis et al. Phyt. 2021). Zu den aktuellen Arbeiten der Abteilung gehört die Entwicklung von Protokollen für CRISPR-Cas9-Knockouts zur Analyse der Genfunktion in anderen Braunalgenarten. Wir entwickeln diese Protokolle zusammen mit Yacine Badis und Mark Cock (Station Biologique de Roscoff), Taizo Motomura und Chikako Nagasato (Hokkaido Universität). Die Entwicklung von Transfektionsprotokollen für Algen erfolgt auch im Rahmen des Projekts der Moore Foundation Developing Genetic Tools for Seaweed-bacterial Symbiosis Models.

In unserem Labor sind Kulturen einer Vielzahl von Ectocarpus- und anderen Braunalgen-Ökotypen, segregierenden Populationen, im Labor erzeugten Stämmen und Mutanten verfügbar. Protokolle für die Kultivierung von Ectocarpus und anderen Braunalgen finden Sie in der Publikationsliste und hier, oder kontaktieren Sie uns.