Onthulling van SAR11-bacteriën: verborgen regisseurs van nutriëntenstromen in onze oceanen

AmsterdamSAR11-bacteriën, ook bekend als Pelagibacterales, zijn essentiële kleine organismen in de oceaan. Ze spelen een cruciale rol in het verplaatsen van voedingsstoffen en beïnvloeden de ecosystemen van onze planeet. Deze bacteriën zijn zeer algemeen in mariene omgevingen en vormen tot 20% van de totale biomassa van het oceaanoppervlak tot 200 meter diep. Hoewel ze te klein zijn om met het blote oog te zien, hebben ze een enorme impact op de nutriëntenkringlopen. Recent onderzoek van het Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) begint te verduidelijken hoe ze dit voor elkaar krijgen.

De belangrijkste ontdekkingen van de onderzoekers zijn:

• Identificatie van dertien transporteiwitten die essentieel zijn voor de opname van voedingsstoffen zoals DMSP, aminozuren, glucose en taurine.
• Verrijkt inzicht in hoe SAR11-bacteriën omgaan met voedselarme omgevingen.
• Koppeling van genetische data aan eiwitfunctionaliteit via uitgebreide metagenomische databases.

Transporteiwitten helpen voedingsstoffen op te nemen, wat vooral van cruciaal belang is voor SAR11-bacteriën die in voedselarme gebieden leven. Wetenschappers hebben E. coli gemodificeerd om SAR11-transporteiwitten te produceren, zodat ze deze eiwitten gemakkelijker kunnen bestuderen. Door deze methode hebben ze ontdekt hoe SAR11-bacteriën voedingsstoffen effectief gebruiken.

Recente onderzoeken tonen aan dat DMSP (dimethylsulfoniopropionaat) een cruciale rol speelt in zwavelcycli en klimaatbeheersing. Door te bestuderen hoe SAR11-bacteriën interageren met DMSP, kunnen we hun invloed op oceaan- en luchtprocessen beter begrijpen. Zo helpen bijvoorbeeld afbraakproducten van DMSP bij de vorming van wolken, wat van invloed is op klimaatpatronen.

Lees ook:

Vandaag · 22:25

Nieuwe rol hippocampus: meester van vaardige bewegingen

Het identificeren van deze transporteiwitten helpt ons meer te begrijpen over de metabolische processen in SAR11. Toekomstig onderzoek zal zich richten op hoe deze voedingsstoffen binnen de bacteriën worden gebruikt, wat ons een beter inzicht geeft in hun rol binnen het ecosysteem. Dit onderzoek is van belang omdat het niet alleen laat zien hoe SAR11 overleeft, maar ook hoe het de wereldwijde nutriëntenverdeling beïnvloedt.

In dit werk wordt belicht hoe onderzoekers milieu-DNA en eiwitbiochemie gezamenlijk bestuderen. Initiatieven zoals het Tara Oceans project hebben een overvloed aan gegevens opgeleverd voor dit onderzoek. Door genetische informatie te koppelen aan eiwitactiviteiten kunnen wetenschappers nu onderzoeken hoe bacteriën functioneren in mariene omgevingen en hoe ze reageren op veranderingen in hun omgeving.

Inzicht in hoe SAR11-bacteriën voedingsstoffen transporteren en omgaan met hun omgeving helpt ons te begrijpen hoe belangrijke processen zoals nutriëntenkringlopen en klimaatregulatie werken. Het benadrukt de essentiële, maar vaak onopgemerkte, rol die deze bacteriën spelen in het in balans houden van het ecosysteem van onze planeet.