James Umen، Ph. D.، عضو وابسته در مرکز علوم گیاهی دونالد دانفورث، و همکارانش راهی را کشف کرده اند که جلبک ها را به تولیدکنندگان بهتر روغن بدون از دست دادن رشد، تبدیل می کند. این یافته ها در 6 سپتامبر در مقاله ای با عنوان "هم افزایی بین پلی فسفات های اینوزیتول و سیگنال دهی TOR کیناز در سنجش مواد مغذی، کنترل رشد و متابولیسم لیپید در کلامیدوموناس" در The Plant Cell منتشر شد. Umen و تیم او از جمله نویسنده اصلی Inmaculada Couso، Ph. D.، و همکارانش، Bradley Evans Ph. D.، کارگردان، Proteomics & Mass Spectrometry و داگ آلن، Ph. D.، دانشمند تحقیقاتی USDA در مرکز Danforth، جهشی را در جلبک سبز Chlamydomonas شناسایی کردند که به طور قابل ملاحظه ای محدودیتی را که به طور گسترده وجود دارد را حذف می کند. در ریز جلبک‌هایی مشاهده شد که بالاترین بازده روغن را فقط می‌توان از کشت‌های گرسنگی به دست آورد.
Umen و تیمش جهش انباشته روغن را در Chlamydomonas به نام vip1-1 پیدا کردند، در حالی که در حال بررسی نحوه تعامل دو سیستم سیگنالینگ حفاظت شده با یکدیگر بودند. یک سیستم شامل پروتئینی به نام TOR (هدف راپامایسین) است که فعالیت آن برای مطابقت با سرعت رشد سلولی با سطوح مواد مغذی در محیط تنظیم شده است. سیستم دیگر شامل خانواده ای از پروتئین ها به نام VIP است که مولکول های کوچک بسیار فسفریله شده به نام پلی فسفات های اینوزیتول را تولید می کنند که تصور می شود به عنوان سیگنال های درون سلولی عمل می کنند، اما عملکرد آنها در جلبک ها به خوبی تعریف نشده است. این تیم دریافت که وقتی فعالیت VIP توسط جهش vip1-1 کاهش یافت، رشد سلولی به شدت نسبت به تغییرات در فعالیت TOR حساس شد. اما به طور غیرمنتظره ای، این حساسیت به منابع مواد مغذی کربنی که سلول ها در دسترس داشتند، وابسته بود.هنگامی که به سلول‌های vip1-1 مهار شده با TOR نور برای فتوسنتز داده شد و با استات - یک منبع "رایگان" کربن اضافی - تکمیل شد - رشد آنها کاملا متوقف شد. با این حال، زمانی که استات حذف شد و CO2 اتمسفر تنها منبع کربن بود، جهش vip1-1 تاثیری بر رشد سلولی مهار شده با TOR نداشت.
ارتباط بین استات و رفتار رشد سلول‌های vip1-1 Umen و تیمش را بر آن داشت تا جهش‌یافته را بیشتر بررسی کنند تا ببینند آیا تغییرات متابولیکی دیگری دارد که می‌توان بدون ایجاد اختلال در سیگنال‌های TOR شناسایی کرد. به طور قابل‌توجهی، آنها دریافتند که سلول‌های vip1 در حال رشد فعال، تجمع‌دهنده‌های روغنی هستند که در مقایسه با سلول‌های معمولی، روغن ذخیره‌سازی بیشتری می‌سازند، و این کار را بدون جریمه رشد قابل توجهی انجام دادند. علاوه بر این، در شرایط گرسنگی زمانی که سلول‌های نرمال محتوای روغن خود را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهند، سلول‌های vip1-1 آن را حتی بیشتر و تا دو برابر بازدهی که در سلول‌های نرمال مشاهده می‌شود، افزایش دادند.
دکتر Inmaculada Couso گفت: «مطالعه ما روش جدیدی را برای درک اینکه چگونه سلول‌ها متابولیسم و ذخیره کربن را کنترل می‌کنند، نشان می‌دهد. D.، محقق فوق دکتری، موسسه بیوشیمی و فتوسنتز گیاهی. "همانطور که کد سیگنال دهی پلی فسفات اینوزیتول را رمزگشایی می کنیم، این امکان را فراهم می کنیم که بتوانیم متابولیسم را دوباره برنامه ریزی کنیم و جلبک ها را به تولیدکنندگان بهتر روغن یا دیگر ترکیبات غنی از کربن با ارزش بالا تبدیل کنیم."
