Les architectes invisibles du flux nutritif : révéler l'impact des bactéries SAR11

ParisLes bactéries SAR11, également connues sous le nom de Pelagibacterales, sont de minuscules organismes marins cruciaux. Elles jouent un rôle essentiel dans la circulation des nutriments et influencent les écosystèmes de notre planète. Très présentes dans les environnements marins, elles représentent jusqu'à 20 % de la biomasse totale de la surface de l'océan jusqu'à 200 mètres de profondeur. Bien que leur taille soit microscopique, leur impact sur les cycles des nutriments est immense. Des recherches récentes de l'Institut de Science et de Technologie d'Okinawa (OIST) commencent à révéler la manière dont ces bactéries contribuent à ces processus.

Les principales découvertes des chercheurs sont les suivantes :

• Découverte de treize protéines de transport essentielles pour des nutriments tels que le DMSP, les acides aminés, le glucose et la taurine.
• Compréhension approfondie des interactions des bactéries SAR11 avec des environnements pauvres en nutriments.
• Connexion entre les données génétiques et les fonctions protéiques grâce à des bases de données métagénomiques exhaustives.

Les protéines de transport facilitent l'absorption des nutriments, un aspect crucial pour les bactéries SAR11 qui vivent dans des zones pauvres en nutriments. Des scientifiques ont modifié E. coli afin qu'il produise les protéines de transport de SAR11, simplifiant ainsi leur étude. Grâce à cette méthode, ils ont pu comprendre comment les bactéries SAR11 utilisent les nutriments de manière efficace.

Des études récentes montrent que le DMSP (diméthylsulfoniopropionate) joue un rôle crucial dans les cycles du soufre et le contrôle du climat. En étudiant l'interaction des bactéries SAR11 avec le DMSP, nous pouvons comprendre leur impact sur les processus océaniques et atmosphériques. Par exemple, les produits de dégradation du DMSP contribuent à la formation de nuages, influençant ainsi les régimes climatiques.

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La découverte de ces protéines de transport nous aide à mieux comprendre les processus métaboliques chez SAR11. Des études futures examineront l'utilisation de ces nutriments à l'intérieur des bactéries, nous offrant une image plus claire de leur rôle dans l'écosystème. Cette recherche est cruciale, car elle révèle non seulement comment SAR11 survit, mais aussi comment elle influence la distribution des nutriments à l'échelle mondiale.

Ce travail met en lumière comment les chercheurs étudient l'ADN environnemental et la biochimie des protéines conjointement. Des initiatives comme le projet Tara Oceans ont fourni d'importantes quantités de données pour ces recherches. En reliant les informations génétiques aux activités protéiques, les scientifiques peuvent désormais explorer comment les bactéries fonctionnent dans les environnements marins et comment elles réagissent aux changements de leur environnement.

Comprendre comment les bactéries SAR11 transportent les nutriments et interagissent avec leur environnement nous éclaire sur des processus essentiels comme les cycles des nutriments et la régulation du climat. Cela met en lumière les rôles cruciaux mais souvent négligés de ces bactéries dans le maintien de l’équilibre des écosystèmes de notre planète.