Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

MICROBES-2-MODEL Wynik w skrócie

Project ID: 303716
Źródło dofinansowania: FP7-PEOPLE
Kraj: Izrael

Modelowanie zależności pomiędzy morskimi mikroorganizmami

Zależności pomiędzy morskimi mikroorganizmami, takie jak symbioza, konkurencja czy allelopatia, decydują o budowie i funkcjach społeczności mikrobów. Jednak pomimo dużego znaczenia wiedzy na temat tych zależności, dzięki której możliwe jest prognozowanie reakcji środowiska mikroorganizmów na globalne zmiany, pozostają one względnie niezbadanym obszarem.
Modelowanie zależności pomiędzy morskimi mikroorganizmami
Te luki w wiedzy próbowano zapełnić, tworząc finansowany ze środków UE projekt MICROBES-2-MODEL (Marine microbial interactions - physiology, genomics and ecological modelling). Naukowcy zajęli się badaniem zależności pomiędzy rodzajem Prochlorococcus — bardzo małym, ale najpowszechniej występującym w oceanach organizmem fotosyntetycznymi — a heterotroficznymi morskimi bakteriami z rodzaju Alteromonas. Dane z tych badań zostały użyte do opracowania matematycznych modeli zależności między mikrobami.

Badacze analizowali w pierwszej kolejności mechanizmy zależności i reakcje fizjologiczne rodzaju Prochlorococcus i szczepów heterotroficznych na płynną grupę organizmów z jednoczesnej hodowli. Wyniki pokazały, że jeden szczep Alteromonas, HOT1A3, spowodował szybszy wzrost Prochlorococcus MIT9313, choć powyżej pewnego pułapu wpływał na jego zahamowanie. Dla porównania, nie zaobserwowano podobnego mechanizmu hamowania wzrostu w przypadku interakcji tego szczepu Alteromonas z innym szczepem Prochlorococcus, podobnie pomiędzy szczepami Alteromonas HOT2G3 i którymkolwiek z badanych szczepów Prochlorococcus.

Geny i ścieżki reagowania na te zależności oraz ścieżki mediacji analizowane były za pomocą porównawczych analiz transkryptomicznych. Różnie w ekspresji genów mogły być związane z różnym poziomem stresu i jego wpływu na proces fotosyntezy i produkcję białka Najbardziej interesujący jest fakt, że szczep MIT9313 reaguje na współistniejącą kulturę bakterii poprzez ekspresję licznych nowych genów, przy czym niektóre z nich mogą kodować nowe peptydy sygnałowe.

Prosty matematyczny model obrazujący rozwój rodzaju Prochlorococcus pokazał, że procesy wydalania, obumierania i remineralizacji składników odżywczych, jak również bezpośrednia chemiczna komunikacja, powinny zostać włączone do modeli morskiego fitoplanktonu. Co więcej, studia nad tymi procesami skorzystałyby na skuteczniejszej współpracy pomiędzy naukowcami prowadzącymi eksperymenty a tymi, którzy tworzą modele komputerowe.

Wyniki projektu MICROBES-2-MODEL to bardzo ważny krok naprzód w kierunku stworzenia opisu zależności mikroorganizmów w globalnych modelach biogeochemicznych. Są one szczególnie interesujące ze względu na dominującą pozycję rodzaju Prochlorococcus jako podstawowego producenta na otwartym oceanie, dzięki czemu mogą one prowadzić do odkrycia, w jaki sposób zależności między mikroorganizmami zachodzą w tak rozproszonym środowisku. To multidyscyplinarne studium będzie zatem znaczącym wkładem w bieżące i przyszłe badania nad społecznościami mikroorganizmów i ich rolą w zmieniającym się środowisku oceanów.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

MICROBES-2-MODEL, Prochlorococcus, Alteromonas, peptydy sygnałowe, modele biogeochemiczne
Numer rekordu: 191022 / Ostatnia aktualizacja: 2017-02-07
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę