Новые исследования Университета штата Северная Каролина и Университета Копенгагена показывают, что больше бактериопланктона использует предшественники витамина B1 или B1 из окружающей среды, чем синтезирует свой собственный. Исследователи также обнаружили, что доступность B1 может напрямую ограничивать рост бактериопланктона, что может оказать большее влияние на водные микробные пищевые сети, а также на обмен энергией и питательными веществами..
«Бактериопланктон на самом деле больше похож на нас, чем мы думали - им нужно, так сказать, есть свои сникерсы и получать питательные вещества, такие как витамин B1, из окружающей среды», - говорит Райан Пэрл, доцент кафедры морских, земных и атмосферных исследований. наук в штате Северная Каролина и ведущий автор статьи с описанием исследования.«Раньше мы думали, что большая часть бактериопланктона вырабатывает свой собственный витамин B1, но недавние генетические и культивационные работы с несколькими распространенными в природе штаммами показали, что это может быть не так. Синтезаторы B1, большинство, включая различные популяции, являются ауксотрофами B1, что означает, что они должны собирать витамин или его части из окружающей среды».
Паэрл был частью международной группы исследователей, которые изучали бактериопланктон - свободно плавающие бактерии, важные для микробных пищевых сетей и круговорота энергии во всем мире. Они использовали метагеномику для изучения дикого бактериопланктона из пресных, эстуарных и морских вод, чтобы определить как их потребности в B1, так и их способность получать B1 или предшественники, а затем изучали, влияет ли доступность B1 в окружающей среде на рост популяций как целый.
Паэрл и его коллеги провели эксперименты по изменению питательных веществ с водой, собранной на том же участке мониторинга Балтийского моря, где они получили и проанализировали первоначальные и еженедельные метагеномные данные. Простые эксперименты включали измерение роста бактерий в воде с добавлением B1 или прекурсоров B1 по сравнению с водой без добавок. В трех из пяти экспериментов образцы с добавлением B1 или предшественников показали значительно больший рост, чем контроль.
Генетический анализ еженедельных метагеномов Балтийского моря выявил колебания в генах, ответственных за создание и/или использование экологических B1 и предшественников с течением времени. «Летом, например, мы увидели появление генов, ответственных за удаление определенных предшественников, что говорит о том, что больше этих предшественников доступно в теплую, солнечную погоду, когда процветают сине-зеленые водоросли (цианобактерии), вырабатывающие витамин B1., - говорит Паэрл.
Паэрл подчеркивает, что эти результаты являются лишь первым шагом к пониманию влияния доступности B1 на микробную пищевую сеть и метаболизм бактериопланктона.
«В будущих исследованиях мы будем более подробно изучать различные типы бактериопланктона и то, как B1 вписывается в их образ жизни», - говорит Паэрл.«Эта работа - первый шаг к пониманию отношений между планктоном и B1, в которых важно разобраться, поскольку доступность витамина и его предшественников влияет на структуру и рост сообщества».