Głębinowe korale kryją bakterie z zaskakująco małymi genomami

WarsawZespół badaczy z Niemiec i Stanów Zjednoczonych, kierowany przez profesor Ilianę Baums oraz doktora Samuela Vohsena, odkrył dwa nowe rodzaje bakterii w głębinowych koralowcach Zatoki Meksykańskiej. Te bakterie są wyjątkowe, ponieważ wcześniej były nieznane, a ich genomy są znacznie mniejsze od typowych. Należą do klasy mollicutes, która często kojarzona jest z pasożytami. To odkrycie wprowadziło nową rodzinę do tej klasy, nazwaną Oceanoplasmataceae.

Bakterie Oceanoplasma callogorgiae i Thalassoplasma callogorgiae wyróżniają się minimalną liczbą genów.

Liczba genów w wybranych organizmach jest zróżnicowana: Oceanoplasma callogorgiae ma 359 genów, a Thalassoplasma callogorgiae 385 genów. Dla porównania, Escherichia coli posiada ponad 4,000 genów, zaś człowiek ma ich około 21,000.

Mikroby te są interesujące, ponieważ nie mogą wykorzystywać węglowodanów do produkcji energii, tak jak większość organizmów. Zamiast tego polegają wyłącznie na aminokwasie zwanym argininą, który uzyskują od korali gospodarzy. Chociaż rozkład argininy dostarcza im niewielką ilość energii, te bakterie potrafią przetrwać i dobrze się rozwijać. Ta sytuacja skłania nas do zastanowienia się, jakie podstawowe potrzeby metaboliczne i adaptacje są niezbędne do życia w środowiskach, gdzie brakuje energii.

Zobacz również:

Dzisiaj · 03:09

Przełom w leczeniu glejaka: wielokierunkowe podejście z użyciem terapii CAR-T

Odkrycie to ma znaczenie, ponieważ zmienia nasze postrzeganie współdziałania organizmów w trudnych warunkach. Nie zrozumieliśmy jeszcze dokładnie tej relacji. Wydaje się, że bakterie te czerpią ważne składniki odżywcze od koralowców, ale mogą również pomagać im w zdobywaniu nutrientów lub chronić je przed chorobami.

Głębinowe korale wykształciły unikalne zdolności do życia w miejscach o niewielkiej ilości światła i składników odżywczych. W przeciwieństwie do tropikalnych korali współpracujących z glonami, te korale mogą polegać na bakteriach dla pozyskania składników odżywczych. Jednym ze sposobów jest wykorzystanie bakterii do rozkładu argininy, co dostarcza koralom azotu i pomaga im przetrwać.

Naukowcy odkryli, że bakterie zasiedlające koralowce wykorzystują systemy CRISPR/Cas, które są powszechnie znane z zastosowań w edycji genów. Systemy te mogą pomagać bakteriom w ochronie koralowców przed szkodliwymi mikroorganizmami. Oznacza to, że bakterie mogą nie tylko szkodzić koralowcom, ale również wspierać ich mechanizmy obronne, co wskazuje na korzystną współpracę.

Profesor Baums bada, w jaki sposób koralowce mogą przystosowywać się do różnych środowisk. Według niej kluczową rolę odgrywają pewne bakterie, które są niezbędne do zrozumienia ewolucji i adaptacji koralowców. Badanie prowadzone we współpracy z innymi instytucjami może pomóc w wyjaśnieniu istotnych aspektów genetyki i przetrwania koralowców z tymi bakteriami na głębokościach oceanicznych.