De dolda arkitekterna av näringsflödet: SAR11-bakteriens inverkan på globala näringscykler avslöjad

StockholmSAR11-bakterier, även kända som Pelagibacterales, är viktiga små organismer i havet. De spelar en avgörande roll i näringsutbytet och påverkar våra planetära ekosystem. Dessa bakterier är mycket vanliga i marina miljöer och utgör upp till 20 % av den totala biomassan från havsytan till 200 meters djup. Trots att de är osynliga för blotta ögat har de en enorm inverkan på näringscyklerna. Ny forskning från Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) börjar förklara hur de kan bidra så mycket.

Forskarna har gjort följande viktiga upptäckter:

• Identifiering av tretton transportproteiner som är viktiga för näringsämnen som DMSP, aminosyror, glukos och taurin.
• Ökat förståelse för hur SAR11-bakterier interagerar med näringsfattiga miljöer.
• Koppling av genetiska data till proteinfunktion genom omfattande metagenomiska databaser.

Transportproteiner underlättar näringsupptag, vilket är särskilt viktigt för SAR11-bakterier som lever i näringsfattiga områden. Forskare har förändrat E. coli för att producera SAR11-transportproteiner, så de kan studera dessa proteiner lättare. Med denna metod har de lärt sig hur SAR11-bakterier effektivt utnyttjar näringsämnen.

Nya studier visar att DMSP (dimetylsulfoniopropionat) är viktigt för svavelcykler och klimatreglering. Genom att undersöka hur SAR11-bakterier interagerar med DMSP kan vi få insikt i deras roll i processer i hav och luft. Till exempel bidrar nedbrytningsprodukterna av DMSP till molnbildning, vilket påverkar klimatmönster.

Läs också:

Idag · 13:15

Ny forskning: Kvantfysik revolutionerar omvandling av spillvärme till elenergi med över 60 % effektivitet

Att hitta dessa transportproteiner hjälper oss att bättre förstå de metaboliska processerna hos SAR11. Framtida studier kommer att undersöka hur dessa näringsämnen används av bakterierna, vilket ger oss en tydligare bild av deras roll i ekosystemet. Denna forskning är viktig eftersom den visar inte bara hur SAR11 överlever utan också hur den påverkar näringsfördelningen globalt.

Detta arbete belyser hur forskare undersöker miljö-DNA och proteinbiokemi i samverkan. Initiativ som Tara Oceans-projektet har bidragit med stora mängder data för dessa studier. Genom att koppla genetisk information till proteinaktiviteter kan forskare idag utforska hur bakterier fungerar i marina miljöer och hur de reagerar på förändringar i deras omgivning.

Att förstå hur SAR11-bakterier transporterar näringsämnen och interagerar med sin omgivning hjälper oss att lära oss om viktiga processer som näringscykler och klimatreglering. Det framhäver de avgörande men ofta förbisedda roller som dessa bakterier har för att hålla vår planets ekosystem i balans.