Djuphavskoraller hyser bakterier med små genom: ett nytt perspektiv på symbios och överlevnad

StockholmEtt forskarteam från Tyskland och USA, lett av professor Iliana Baums och Dr. Samuel Vohsen, har upptäckt två nya typer av bakterier i djuphavskoraller från Mexikanska golfen. Dessa bakterier är unika eftersom de tidigare var okända och har mycket mindre genom än vanligt. De tillhör klassen mollicutes, som ofta förknippas med parasiter. Denna upptäckt har introducerat en ny familj i denna klass som kallas Oceanoplasmataceae.

Bakterierna Oceanoplasma callogorgiae och Thalassoplasma callogorgiae är anmärkningsvärda för att ha ett mycket litet antal gener.

• Oceanoplasma callogorgiae: 359 gener
• Thalassoplasma callogorgiae: 385 gener
• Som jämförelse har Escherichia coli över 4 000 gener
• Människans genantal är cirka 21 000

Mikroberna är fascinerande eftersom de, till skillnad från de flesta organismer, inte kan använda kolhydrater som energikälla. I stället är de helt beroende av aminosyran arginin, som de får från värdkorallen. Att bryta ner arginin ger dem mycket lite energi, men ändå överlever och frodas dessa bakterier. Detta får oss att fundera över vilka grundläggande metaboliska behov och anpassningar som krävs för att leva i miljöer där energi är svår att finna.

Denna upptäckt är viktig eftersom den förändrar vår förståelse av hur levande organismer samverkar i svåra miljöer. Vi har ännu inte helt klart för oss denna relation. Det verkar som om bakterierna får nödvändiga näringsämnen från korallerna, men de kan också hjälpa korallerna att få näring eller skydda dem mot sjukdomar.

Läs också:

Idag · 03:09

Banbrytande metod: Multilateral attack mot glioblastom med ny CAR T-cellterapi i Basel

Djuphavskoraller har anpassat sig på unika sätt för att överleva i miljöer med begränsat ljus och få näringsämnen. Till skillnad från tropiska koraller, som får hjälp av alger, verkar dessa koraller kanske förlita sig på bakterier för att få näring. Ett av sätten är att bakterier bryter ner aminosyran arginin för att tillhandahålla kväve, vilket kan stödja korallernas överlevnad.

Forskare har upptäckt att bakterier i koraller använder CRISPR/Cas-system, som normalt är kända för genredigering. Dessa system kan hjälpa bakterierna att skydda korallerna mot skadliga mikrober. Det innebär att bakterierna kanske gör mer än att bara skada korallerna. De kan istället stärka korallernas försvar, vilket tyder på ett positivt samspel.

Professor Baums forskning handlar om hur koraller kan överleva i olika miljöer. Hon anser att vissa bakterier är avgörande för att förstå hur koraller utvecklas och anpassar sig. Studien, som genomförts i samarbete med andra institutioner, kan bidra till att förklara viktiga idéer om grundläggande genetik och hur koraller överlever med dessa bakterier i djuphavet.