Ukryci architekci przepływu składników odżywczych: wpływ bakterii SAR11 na globalne cykle odżywcze.

WarsawBakterie SAR11, znane również jako Pelagibacterales, to istotne mikroskopijne organizmy w oceanie. Odgrywają ważną rolę w przemieszczaniu się składników odżywczych i wpływają na ekosystemy naszej planety. Te bakterie są powszechne w środowiskach morskich i stanowią nawet 20% całkowitej biomasy od powierzchni oceanu do głębokości 200 metrów. Chociaż są zbyt małe, aby je dostrzec, mają ogromny wpływ na cykle obiegów składników odżywczych. Ostatnie badania przeprowadzone przez Instytut Nauki i Technologii w Okinawie (OIST) zaczynają wyjaśniać, w jaki sposób wnoszą tak znaczący wkład.

Oto główne odkrycia naukowców:

• Identyfikacja trzynastu białek transportowych istotnych dla przyswajania substancji odżywczych, takich jak DMSP, aminokwasy, glukoza i tauryna.
• Zwiększenie wiedzy o interakcjach bakterii SAR11 z ubogim w składniki odżywcze środowiskiem.
• Połączenie danych genetycznych z funkcjami białek poprzez obszerne bazy danych metagenomicznych.

Białka transportowe są kluczowe dla absorpcji składników odżywczych, co jest szczególnie istotne dla bakterii SAR11, zamieszkujących obszary ubogie w substancje odżywcze. Naukowcy zmodyfikowali bakterie E. coli, aby wytwarzały białka transportowe charakterystyczne dla bakterii SAR11, co ułatwiło badanie tych białek. Dzięki tej metodzie badacze dowiedzieli się, jak bakterie SAR11 efektywnie wykorzystują składniki odżywcze.

Najnowsze badania wskazują, że DMSP (dimetylosulfoniopropionian) odgrywa istotną rolę w cyklach siarki i kontroli klimatu. Analizując interakcje bakterii SAR11 z DMSP, możemy zrozumieć, w jaki sposób wpływają one na procesy zachodzące w oceanach i atmosferze. Na przykład produkty rozkładu DMSP przyczyniają się do tworzenia chmur, co wpływa na wzorce klimatyczne.

Zobacz również:

Dzisiaj · 20:28

Nowe badania: jak LLM wpływają na społeczeństwo

Odkrycie tych białek transportujących pozwala nam lepiej zrozumieć procesy metaboliczne w SAR11. Przyszłe badania skoncentrują się na tym, jak te składniki odżywcze są wykorzystywane wewnątrz bakterii, co da nam jaśniejszy obraz ich roli w ekosystemach. Te badania są istotne, ponieważ pokazują, nie tylko jak SAR11 przetrwa, ale także jak wpływa na dystrybucję składników odżywczych na całym świecie.

Praca ta podkreśla, jak naukowcy badają połączenie DNA środowiskowego z biochemią białek. Inicjatywy takie jak projekt Tara Oceans dostarczyły ogromnych ilości danych do tych badań. Łącząc informacje genetyczne z aktywnością białek, naukowcy mogą teraz badać, jak funkcjonują bakterie w środowiskach morskich i jak reagują na zmiany w swoim otoczeniu.

Zrozumienie, w jaki sposób bakterie SAR11 transportują składniki odżywcze i wchodzą w interakcje ze swoim środowiskiem, pozwala nam lepiej poznawać kluczowe procesy, takie jak cykle biogeochemiczne i regulacja klimatu. Wskazuje to na istotne, choć często niezauważane, role, jakie te bakterie odgrywają w utrzymaniu równowagi ekosystemu naszej planety.