Bakterie oceánu dodávají potraviny na morské organismy

Nový výzkum od Massachusetts Institute of Technology odhaluje, ze morské cyanobakterie, jejichz telesná hmota tvorí základ oceánského potravinového retezce, také dodávají morským organismum jiný zpusob - dodávají "balíky potravin" nabité uhlíkem a jinými zivinami.

Bakterie uvolnují lipidové vezikuly - kulové sácky obsahující proteiny a genetický materiál ve forme DNA a RNA, coz výzkumníci naznacují jako prostredek prenosu genu v bakteriálních komunitách a mohou také pusobit jako vázání na viry.

Morské cyanobakterie jsou jako drobné oceánské rostliny v tom, ze vyrábejí vlastní potravu bohatou na uhlík z fotosyntézy, která vyuzívá slunecního zárení a CO₂. Prostrednictvím své vlastní telesné hmoty tedy poskytují oceánský potravinový retezec organickým slouceninám a také kyslík jako vedlejsí produkt fotosyntézy.

V nedávném císle Veda, Sallie W. Chisholmová, profesorka oddelení civilního a environmentálního institutu Massachusetts Institute of Technology (MIT), a kolegové o tom, jak zjistili, ze velké mnozství extracelulárních vezikulu - kazdý o prumeru asi 100 nanometru - je spojeno s dvema nejpocetnejsími druhy cyanobakterií, Prochlorococcus a Synechoccocus.

Poprvé extracelulární vezikuly spojené s oceánskými bakteriemi

Poznatky, ze bakterie uvolnují extracelulární vezikuly, pocházejí od sedesátých let, ale to je poprvé pozorováno u oceánských bakterií.

Tým nasel vezikuly v kulturách cyanobakterií a také ve vzorcích odebraných z vod bohatých na ziviny kolem pobrezí Nového Anglie, stejne jako zivin-rídké vody Sargasso more, uprostred severní Atlantik Gyre.

Kdyz je testovali v laboratori, zjistili, ze vezikuly jsou stabilní a mohou trvat 2 týdny nebo déle a nabízejí dostatek uhlíku pro udrzení rustu bakterií, které nepouzívají fotosyntézu.

Discovery zmení zpusob, jakým premýslíme o oceánském potravinovém cyklu

Hledání techto vesikul je v oceánech tak hojné, ze musíme zmenit zpusob, jakým o nich mluvíme, a jejich roli v oceánském potravinovém cyklu - klícové poselství ze studie.

Víme málo o tom, jak prispívají k obehu a dodávce rozpusteného organického uhlíku v morských ekosystémech. Mohly by být dulezitým zpusobem, jakým se organismy v mori vymenují geny a dalsí základní materiály, energie a informace.

Kdyz analyzovali genetický materiál ve vesikulách, které byly odebrány z morské vody, tým nasel DNA ze siroké skály bakterií, coz naznacuje, ze mnoho z nich produkuje vezikuly.

Proste Prochlorococcuscelosvetová produkce ciní zhruba miliarda miliard miliard kilometru denne - prispívá významným mnozstvím materiálu bohatého na uhlík do rídkých zdroju zivin otevrených morí, poznamenávají.

Jaká je evolucní výhoda rozdávání jídel ve vesikulách?

Ale proc je bakteriální bunka pripravena kazdým dnem uvolnovat balícek o jednu sestinu své vlastní velikosti, a to zejména v zivých podmínkách otevrených morí? Vedci se zajímali, proc by taková rizika vzali.

Profesor Chisolm ríká:

"Prochlorococcus je nejmensí genom, který dokáze organický uhlík ze slunecního svetla a oxidu uhlicitého obalovat a uvolnuje ho do morské vody kolem nej. Musí to být evolucní výhoda. Nasím úkolem je zjistit, co to je. "

Jedno vysvetlení muze spocívat ve skutecnosti Prochlorococcus spoléhá na ne-fotosyntetické bakterie, aby rozbíjely chemické látky, které jsou pro ni toxické - ztratila schopnost to udelat sama pro sebe.

Takze mozná, zasláním chutných balícku svaciny svým ne-fotosyntetickým sousedum, Prochlorococcus udrzuje vzájemne prospesný vztah.

Dalsí myslenka, kterou vedci naznacují, je, ze vesikuly fungují jako zabijáci pro dravce. Pod elektronovým mikroskopem videli, jak se fagy - viry, které napadají bakterie - stávají pripojeny k vezikulám.

Jakmile fág vstríkne svou DNA do vezikuly, je to skutecne odzbrojeno a stává se neúcinným - nemuze se pak reprodukovat v zivé bunce. Je to, jako by bakterie uvolnovaly vezikuly podobným zpusobem jako stíhací trysky, které uvolnují plevy k presmerování raketových útoku.

Iniciativa MIT Energy, spolu s granty od Nadace Gordona a Betty Mooreové a Centra pro mikrobiální oceánografii National Science Foundation, pomohla financovat studii.

Vedci z univerzity v Kodani mezitím hlásili studii, ve které ukázali, jak mohou námorní bakterie pomoci bojovat s tezkými infekcemi, Stafylokoky.

"Yorkie and Scalloped" - geny, které primární kmenové bunky pro boj s infekcemi

Dva geny, které nebyly dríve spojeny s imunitním systémem, ukázaly výzkumné pracovníky University of California-Los Angeles, ze hrají roli v rízení rakovinových kmenových bunek k boji proti infekcím. Progenitorové bunky jsou obvykle uchovávány v "pohotovostním rezimu", dokud nejsou diferencovány v závislosti na stresu, infekci nebo nemoci.

(Health)

Demontáz zákonu o cistém ovzdusí by ohrozila verejné zdraví

Odborníci varují v clánku o aktuálních otázkách zverejneném online v casopise American Journal of Preventive Medicine, ze snaha o odstranení zákonu o cistém ovzdusí nekterí v Kongresu jsou hrozbou pro verejné zdraví. Studie byla provedena výzkumnými pracovníky z American College of Preventive Medicine a Drexel University School of Public Health.

(Health)