Rolul secret al bacteriilor reducătoare de sulfat în conservarea marinei!

Rolul secret al bacteriilor reducătoare de sulfat în conservarea marinei!

Un nou studiu publicat în revista Science Advances examinează rolul critic al bacteriilor reducătoare de sulfat (SRB) în descompunerea materiei organice de pe fundul mării. Lucrarea de cercetare a fost realizată de Dr. Lars Wöhlbrand și Prof. Dr. Ralf Rabus de la Universitatea din Oldenburg conduse. Acești microbi, în special familia Desulfobacteraceae, sunt activi în zonele fără oxigen ale Pământului și contribuie în mod semnificativ la producerea de dioxid de carbon (CO2).

Desulfobacteraceae au un metabolism modular care le permite să utilizeze o varietate de molecule organice. În cadrul studiului, șase tulpini diferite ale acestor bacterii au fost cultivate și testate pe larg. Microbilor li s-au administrat 35 de alimente diferite și au fost examinați în 80 de condiții specifice. Rezultatele arată că diferitele tipuri de metabolism folosesc instrumente moleculare similare pentru degradare. Acest lucru explică natura flexibilă și distribuită global a Desulfobacteraceae.

Rolul bacteriilor în ciclul carbonului

Se estimează că bacteriile reducătoare de sulfat reprezintă mai mult de jumătate din degradarea materialelor organice din apele de coastă și zonele de raft. Activitatea lor duce la formarea de hidrogen sulfurat și sulfură neagră de fier în sediment. În ciuda importanței lor, rolul Desulfobacteraceae în ciclul carbonului este adesea subestimat. Markerii genetici ai anumitor module cheie au fost detectați în probe de sedimente obținute din diverse habitate marine.

O tulpină deosebit de notabilă, Desulfococcus multivorans, are un genom complet format dintr-un singur cromozom circular de 4.455.399 de perechi de baze. Dimensiunea variază de la alte SRB, cum ar fi Desulfotalea psychrophila la Desulfobacterium autotrophicum HRM2. Analiza genomică a identificat nu numai gene pentru ARNt și ARNr, ci și numeroase gene asociate cu diversitatea economică și adaptabilitatea acestor bacterii.

Flexibilitate metabolică

Studiul evidențiază că SRB-urile pot converti nu numai sulfatul, ci și o varietate de compuși organici care sunt greu de degradat. Reconstrucția metabolică a D. multivorans arată că aceste bacterii sunt capabile să degradeze substraturile aromatice și alifatice, care sunt oxidate la CO2 prin calea Wood-Ljungdahl. Ei folosesc o varietate de enzime care sunt necesare pentru β-oxidare și răspund adaptiv la stresul de oxigen.

Diversitatea enzimelor și acoperirea ridicată a analizelor de proteom indică o capacitate metabolică robustă pe care aceste bacterii o pot dezvolta. Aceste rezultate pot juca un rol crucial în înțelegerea impactului schimbărilor climatice asupra ecosistemelor marine. Odată cu scăderea nivelului de oxigen din oceane, importanța SRB în descompunerea materiei organice ar putea crește și mai mult.

Această cercetare nu numai că oferă noi perspective asupra proceselor biologice care susțin ciclul carbonului, dar deschide și perspective pentru studii viitoare care urmăresc să înțeleagă metabolismul microbian la nivel genetic. Desulfobacteraceae nu sunt doar în atenție ca factori cheie în degradarea carbonului, dar și demonstrează în mod impresionant plasticitatea și adaptabilitatea vieții microbiene în ecosisteme complexe.

Studiile cuprinzătoare privind distribuția, procesele metabolice și semnificația ecologică a Desulfobacteraceae contribuie la aprofundarea înțelegerii noastre a dinamicii carbonului și a interacțiunilor acestora cu chimia oceanică. Perspectivele obținute din acest studiu ar putea avea implicații de anvergură pentru înțelegerea ecologiei microbiene marine și a ciclului global al carbonului.

uol.de raportează că... şi PMC explică aspectele genetice de bază... şi sigmaearth extinde contextul cu privire la rolul SRB...