Morske bakterije se udružuju da bi proizvele vitalni vitamin

Morske bakterije se udružuju da bi proizvele vitalni vitamin

Nemačko-američki istraživački tim predvođen mikrobiologom dr Geritom Vienhauzenom sa Univerziteta u Oldenburgu (Nemačka) došao je na važan korak bliže boljem razumevanju veoma složenih interakcija između morskih mikroorganizama. Istraživači su sproveli različite eksperimente kako bi analizirali interakciju između dve vrste morskih bakterija iz Severnog mora u sintezi vitamina B12 i objavili svoje nalaze u časopisu Priroda.

Vitamin B12 je vitalna, ali retka roba u moru (i drugde). Neophodan je ne samo za metabolizam dve bakterije koje su istraživane u ovoj studiji, već i za mnoge druge morske organizme. „Polovina svih vrsta algi ne može da preživi bez ovog vitamina“, objašnjava Vienhauzen. Ipak, kao i ljudi, alge ne mogu same da proizvode B12. Tako su istraživači sa Univerziteta Oldenburg i Instituta za okeanografiju Scripps u San Dijegu (SAD) bili željni da bliže pogledaju sintezu B12 u morskim bakterijama.

Dok su određeni sojevi bakterija poznati kao proizvođači vitamina B12, ovaj istraživački projekat se fokusirao na dva soja roda Roseovarius i Colvellia od kojih svaki proizvodi samo jedan od dva gradivna bloka vitamina B12, što znači da mogu sintetizovati supstancu samo u saradnji sa svakim. drugo.

„Fascinantno je koliko složene mogu biti interakcije između bakterija“, naglašava Vienhauzen pozivajući se na novu studiju, koja je sprovedena u okviru Centra za kolaborativno istraživanje Roseobacter na čelu sa mikrobiologom iz Oldenburga, prof. dr Majnhardom Simonom, koji je takođe koautor aktuelna publikacija.

Koristeći složene laboratorijske eksperimente i najsavremenije analitičke alate, istraživači su bili u mogućnosti da detaljno istraže interakcije između dva soja bakterija. Prema njihovim nalazima, bakterije soja Colvellia M166 sintetišu manji građevinski blok za vitamin B12 i oslobađaju ga u okolnu vodu. Sa svoje strane, bakterije Roseovarius soja M141 ne samo da proizvode veći gradivni blok — koji je glavna komponenta — već su takođe sposobne da sintetišu B12 koji oba soja bakterija zahtevaju iz kombinacije dva gradivna bloka.

Međutim, soj Roseovarius ne oslobađa vitamin sam, već samo kada Colvellia aktivira virus kodiran u bakterijskom genomu njegovog ko-proizvođača i virus se umnožava. Rezultirajuća virusna infekcija uzrokuje pucanje nekih od pogođenih bakterija Roseovarius, a vitamin B12 se oslobađa zajedno sa virusom, čime postaje dostupan Colvellia (i možda i drugim morskim organizmima).

„Ovo fino podešeno unakrsno hranjenje metaboličkih gradivnih blokova i proizvoda može biti relevantno ne samo u morskim mikrobnim zajednicama, već iu drugim ekosistemima“, istraživači sa Oldenburškog instituta za hemiju i biologiju morskog okruženja (ICBM) i Scripps Izveštaj Institucije za okeanografiju.

„Uspeli smo da po prvi put pokažemo da dve bakterije samo sintetišu B12 u saradnji jedna sa drugom“, kaže Vienhauzen. „Takav složen oblik interakcije između bakterija ranije je bio nepoznat.“

Više od 60 istraživača iz Oldenburga, Braunšvajga, Getingena i Bona istraživalo je bakterije iz grupe Roseobacter tokom proteklih 13 godina u okviru Transregionalnog centra za kolaborativno istraživanje (CRC) Roseobacter.

Ove bakterije se nalaze u svim morskim staništima – od tropskih do polarnih mora i od površine mora do dubokog mora. Između ostalih dostignuća, istraživači su otkrili mnoge nove sojeve i po prvi put opisali njihovu distribuciju i funkcionalnu biogeografiju u svetskim okeanima. Do danas je objavljeno više od 280 naučnih članaka zasnovanih na istraživanjima sprovedenim u okviru CRC.