Slaptas sulfatų kiekį mažinančių bakterijų vaidmuo jūrų išsaugojime!

Slaptas sulfatų kiekį mažinančių bakterijų vaidmuo jūrų išsaugojime!

Naujame žurnale „Science Advances“ paskelbtame tyrime nagrinėjamas kritinis sulfatus redukuojančių bakterijų (SRB) vaidmuo skaidant organines medžiagas jūros dugne. Tyrimą atliko Dr. Lars Wöhlbrand ir prof. dr. Ralf Rabus iš Oldenburgo universiteto, vadovaujamo universiteto. Šie mikrobai, ypač Desulfobacteraceae šeima, yra aktyvūs deguonies neturinčiose Žemės zonose ir labai prisideda prie anglies dioksido (CO2) gamybos.

Desulfobacteraceae turi modulinį metabolizmą, kuris leidžia jiems panaudoti įvairias organines molekules. Tyrimo metu buvo auginamos ir plačiai išbandytos šešios skirtingos šių bakterijų padermės. Mikrobams buvo duodami 35 skirtingi maisto produktai ir jie buvo ištirti 80 specifinių sąlygų. Rezultatai rodo, kad skirtingi metabolizmo tipai naudoja panašias molekulines skaidymo priemones. Tai paaiškina visame pasaulyje paplitusią ir lanksčią Desulfobacteraceae prigimtį.

Bakterijų vaidmuo anglies cikle

Apskaičiuota, kad sulfatus redukuojančios bakterijos sudaro daugiau nei pusę organinių medžiagų skilimo pakrančių vandenyse ir šelfų zonose. Jų veikla lemia vandenilio sulfido ir juodojo geležies sulfido susidarymą nuosėdose. Nepaisant jų svarbos, Desulfobacteraceae vaidmuo anglies cikle dažnai yra neįvertinamas. Tam tikrų pagrindinių modulių genetiniai žymenys buvo aptikti nuosėdų mėginiuose, paimtuose iš įvairių jūrinių buveinių.

Viena ypač svarbi padermė, Desulfococcus multivorans, turi pilną genomą, susidedantį iš vienos apskritos 4 455 399 bazinių porų chromosomos. Tai svyruoja nuo kitų SRB, tokių kaip Desulfotalea psychrophila, iki Desulfobacterium autotrophicum HRM2. Genominė analizė nustatė ne tik tRNR ir rRNR genus, bet ir daugybę genų, susijusių su šių bakterijų ekonomine įvairove ir prisitaikymu.

Metabolinis lankstumas

Tyrime pabrėžiama, kad SRB gali konvertuoti ne tik sulfatą, bet ir įvairius organinius junginius, kuriuos sunku skaidyti. Metabolinė D. multivorans rekonstrukcija rodo, kad šios bakterijos gali suardyti aromatinius ir alifatinius substratus, kurie Wood-Ljungdahl keliu oksiduojami iki CO2. Jie naudoja įvairius fermentus, reikalingus β-oksidacijai, ir adaptyviai reaguoja į deguonies stresą.

Fermentų įvairovė ir didelė proteomų analizės apimtis rodo, kad šios bakterijos gali vystytis stipriai. Šie rezultatai gali atlikti lemiamą vaidmenį suprantant klimato kaitos poveikį jūrų ekosistemoms. Mažėjant deguonies kiekiui vandenynuose, SRB svarba skaidant organines medžiagas gali dar labiau padidėti.

Šis tyrimas ne tik suteikia naujų įžvalgų apie biologinius procesus, palaikančius anglies ciklą, bet ir atveria perspektyvas būsimiems tyrimams, kuriais siekiama suprasti mikrobų metabolizmą genetiniu lygmeniu. Desulfobacteraceae yra ne tik pagrindiniai anglies skaidymo veiksniai, bet ir įspūdingai demonstruoja mikrobų gyvenimo plastiškumą ir prisitaikomumą sudėtingose ​​ekosistemose.

Išsamūs Desulfobacteraceae paplitimo, medžiagų apykaitos procesų ir ekologinės reikšmės tyrimai padeda gilinti mūsų supratimą apie anglies dinamiką ir jų sąveiką su vandenynų chemija. Šio tyrimo metu gautos įžvalgos gali turėti toli siekiančių pasekmių suprasti jūrų mikrobų ekologiją ir pasaulinį anglies ciklą.

uol.de praneša, kad… ir PMC paaiškina pagrindinius genetinius aspektus... ir sigmaearth išplečia SRB vaidmens kontekstą...