Новое исследование от Массачусетского технологического института показываетте морские cyanobacteria, масса тела которых формирует основу океанской цепи питания, также питаютсяморские организмы в другом отношении – они поставляют «продовольственные пакеты», заполненные углеродом и другимпитательные вещества.Бактерии выпускают пузырьки липида – сферические мешки, содержащие белки и генетическийматериал в форме ДНК – и РНК, которую предлагают исследователи, обеспечивает средство генапередача в бактериальных сообществах и могла также действовать как ложные цели для вирусов.Морские cyanobacteria походят на крошечные океанские заводы в этом, они делают свою собственную углеродную жирную пищуот фотохимического синтеза, использующего солнечный свет и CO2. Таким образом, через их собственную массу тела, они обеспечиваютцепь питания океана с органическими соединениями и также с кислородом как побочный продуктфотохимический синтез.
В недавней проблеме Науки, Салли В. Чишолм, преподавателя в отделении (MIT) Массачусетского технологического институтаиз гражданского строительства и инженерной защиты окружающей среды и коллег сообщают, как они обнаружили большойчисла внеклеточных пузырьков – каждого измерения приблизительно 100 миллимикронов через – связались сдва самых богатых типа cyanobacteria, Prochlorococcus иSynechoccocus.В первый раз внеклеточные пузырьки связались с океанскими бактериямиЗнание, что бактерии выпускают внеклеточные пузырьки, было вокруг начиная с1960-е, но это – первый раз, когда он наблюдался у океанских бактерий.
Команда сочла пузырьки в культурах cyanobacteria и также в образцах взятыми отбогатые питательным веществом воды вокруг побережья Новой Англии, а также питательно-редкие водыСаргассово море, посреди Североатлантической Спирали.Когда они проверили их в лаборатории, они нашли, что пузырьки были стабильны и были в состоянии продлиться 2недели или больше, предлагая достаточно углерода, чтобы выдержать рост не использующих бактерийфотохимический синтез.
Открытие изменит способ, которым мы думаем о продовольственном цикле океанаОбнаружение этих пузырьков так изобилует средствами океанов, мы должны изменить путь мыдумайте о них и их роли в продовольственном цикле океана – ключевое сообщение от исследования.
Мы знаем мало о том, как они способствуют кровообращению и поставке органических растворенныхуглерод в морских экосистемах. Они могли быть важным способом, которым обменивают организмы в морегены и другие существенные материалы, энергия и информация.Когда они проанализировали генетический материал в пузырьках, взятых от морской воды, командынайденная ДНК из широкого спектра бактерий, предлагая многих из них производит пузырьки.Просто общее производство Прочлорококкуса составляет некоторый миллиард миллиарда миллиардапузырьки в день – содействие существенного количества богатого углеродом материала к редкомупитательный бассейн открытых морей, отмечают они.
Каково эволюционное преимущество отдачи еды в пузырьках?Но то, почему бактериальная клетка, подготовило выпускать одну шестую пакета его собственного размера каждыйдень, особенно в питательно-редкой среде открытых морей?
Исследователи задались вопросом, почему они возьмут на себя такой риск.Профессор Чисолм говорит:«Prochlorococcus является самым маленьким геномом, который может сделать органический углерод из солнечного светаи углекислый газ и это упаковывают этот углерод и выпускают его в морскую воду вокруг этого.Должно быть эволюционное преимущество для выполнения этого.
Наш вызов состоит в том, чтобы выяснить что это."Одно объяснение могло бы заключаться в том, что Prochlorococcus полагается нефотосинтетическийбактерии, чтобы сломать химикаты, которые токсичны к нему – это потеряло способность сделать это длясамостоятельно.Таким образом, возможно, путем отправки вкусных небольших пакетов закуски ее нефотосинтетическим соседям,
Prochlorococcus хранит отношение взаимовыгодным.Другая идея, которую предлагают исследователи, состоит в том, что пузырьки действуют как приманка для хищников.Под электронными микроскопами они видели, как бактериофаги – вирусы, нападающие на бактерии – сталиприложенный к пузырькам.
Как только бактериофаг вводит свою ДНК в пузырек, он эффективно разоружен и предоставленнеэффективный – это не может тогда размножиться в живой клетке. Это как будто бактериивыпустите пузырьки похожим способом к реактивным истребителям, выпускающим мякину, чтобы отклонить ракетуприступы.
Энергетическая Инициатива MIT, наряду с грантами от Фонда Гордона и Бетти Мур иЦентр Национального научного фонда Микробной Океанографии, финансы, которым помогают, исследование.Между тем ученые из Копенгагенского университета сообщили об исследовании, где они показали, как морские бактерии могут помочь бороться жесткийинфекции, такие как вызванные Стафилококками.