海洋微生物，例如細(xì)菌和所謂的原生生物，構(gòu)成了海洋生物量的很大一部分。原生生物是一組具有固態(tài)細(xì)胞核的單細(xì)胞微生物，因此不同于細(xì)菌。許多原生生物是浮游植物的一部分，因此，它們驅(qū)動(dòng)著重要的全球過(guò)程。它們進(jìn)行光合作用，因此在去除大氣中的CO2中起著重要作用。它們也是構(gòu)成海洋漁業(yè)的食物網(wǎng)的基礎(chǔ)。關(guān)于這些微生物如何起作用還知之甚少。這主要是由于長(zhǎng)期以來(lái)不可能對(duì)重要的浮游植物物種進(jìn)行基因改造。但是，這正是研究控制生物體許多基本過(guò)程的蛋白質(zhì)功能的方法。諸如“浮游植物生長(zhǎng)的波動(dòng)如何發(fā)生?或“是什么原因決定了不同藻類如何應(yīng)對(duì)海洋的季節(jié)性變化?”可以這樣回答。

為了解決這些問(wèn)題，戈登和貝蒂摩爾基金會(huì)建立了一項(xiàng)“高速”國(guó)際合作計(jì)劃，以開(kāi)發(fā)海洋真核生物的遺傳系統(tǒng)。今天發(fā)表在《自然方法》上的這項(xiàng)研究綜述匯集了來(lái)自14個(gè)國(guó)家的53個(gè)機(jī)構(gòu)的科學(xué)家的研究結(jié)果。它是由Alexandra Z. Worden(德國(guó)基爾市GEOMAR亥姆霍茲海洋研究中心)，JuliusLukeš(捷克共和國(guó)捷克科學(xué)院寄生蟲(chóng)研究所)和Thomas Mock(英國(guó)東安格利亞大學(xué))共同領(lǐng)導(dǎo)的。

國(guó)際合作成員共同努力，開(kāi)發(fā)了研究海洋生物個(gè)體蛋白質(zhì)的新方法。Worden教授說(shuō)：“分析關(guān)鍵藻類組蛋白的功能的方法為科學(xué)界提供了進(jìn)行可比研究的工具-與確定允許藻類繁盛并應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的因素相聯(lián)系。”

在該出版物中，Worden的團(tuán)隊(duì)介紹了廣泛使用的藻類微單胞菌的操作規(guī)程。這個(gè)微小的細(xì)胞幾乎是所有葉綠體，即光合作用發(fā)生的細(xì)胞器。它于1950年代首次發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)在英吉利海峽中被發(fā)現(xiàn)非常豐富-現(xiàn)在以其在世界各地的分布而聞名。

新方法的概念基于遺傳轉(zhuǎn)化。這意味著外來(lái)DNA可以用于在生物體中制造蛋白質(zhì)，或者可以關(guān)閉或去除生物體中的某個(gè)基因。在許多生物中，必須滿足某些條件才能發(fā)生這種轉(zhuǎn)化。為了人為地誘發(fā)它，必須遵循精確的規(guī)程。但是，對(duì)于許多重要的海洋生物，如Micromonas，直到今天的出版物才提供這樣的協(xié)議。在該項(xiàng)目期間，該團(tuán)隊(duì)制定了成功轉(zhuǎn)化13位多樣化海洋生物的程序，從而為他們的生態(tài)和進(jìn)化研究提供了廣闊的前景。

Worden補(bǔ)充說(shuō)：“新發(fā)現(xiàn)將使我們能夠了解藻類用于應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的機(jī)制。這涉及到對(duì)由于自然的年度節(jié)律以及與氣候變化有關(guān)的過(guò)渡而引起的季節(jié)性波動(dòng)的了解。”