_ Adaptabilitatea vitaminei B12 în algele antarctice are implicații pentru schimbările climatice, viața în Oceanul de Sud

Deficitul de vitamina B12 la oameni poate provoca o mulțime de probleme de sănătate și chiar poate deveni fatală. Până acum, se credea că aceleași deficiențe afectează și anumite tipuri de alge. Un nou studiu a examinat expunerea algelor Phaeocystis antarctica (P. antarctica) la o matrice de condiții de fier și vitamina B12. Rezultatele arată că această alge are capacitatea de a supraviețui fără B12, lucru pe care analiza computerizată a secvențelor genomului indicase incorect.

Alga, originară din Oceanul de Sud, începe ca o singură celulă care se poate transforma în milimetru. -colonii de scara. Cercetarea publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences, intitulată „Flexible B12 ecophysiology of Phaeocystis antarctica due to a fusion B12-independent methionin synthase with largerread omologi”, condusă de MIT, WHOI, Institutul J.C. Venter și Instituția Scripps de Oceanografie ( UCSD), a descoperit că, spre deosebire de alt fitoplancton polar cheie, P. antarctica poate supraviețui cu sau fără vitamina B12.

„Vitamina B12 este cu adevărat importantă pentru metabolismul algelor și pentru că le permite să producă un amino-cheie. acid mai eficient”, a spus Makoto Saito, unul dintre co-autorii studiului și om de știință principal la Instituția Oceanografică Woods Hole (WHOI).

„Când nu puteți obține vitamina B12, viața are modalități de a faceți acești aminoacizi mai lent, determinându-i să crească și mai lent.În acest caz, există două forme de enzimă care produce aminoacidul metionină, una care are nevoie de B12 și una care este mult mai lent, dar nu are nevoie de B12. Aceasta înseamnă că P. antarctica are capacitatea de a se adapta și de a supraviețui cu o disponibilitate scăzută de B12.”

Cercetătorii au ajuns la concluzia studiind proteinele P. antarctica într-o cultură de laborator și, de asemenea, căutând proteine ​​cheie în probele de teren. . În timpul observației lor, ei au descoperit că algele au o proteină de fuziune metionin sintază (MetE) independentă de B12. Gena MetE nu este nouă, dar se credea anterior că nu a fost deținută de P. antarctica. MetE oferă algelor flexibilitatea de a se adapta la disponibilitatea scăzută a vitaminei B12.

„Acest studiu sugerează că realitatea este mai complexă. Pentru majoritatea algelor, menținerea unui metabolism flexibil pentru B12 este benefică, având în vedere cât de limitată este vitamina B12. aprovizionarea se face în apă de mare”, a spus Deepa Rao, cercetător principal al studiului și fost post-doctorat MIT.” Având această flexibilitate, le permite să producă aminoacizi esențiali, chiar și atunci când nu pot obține suficientă vitamina din mediu. clasificarea algelor ca fiind care necesită sau nu B12 ar putea fi prea simplistă.”

P. Se crede că antarctica, care trăiește la baza rețelei trofice, este controlată în întregime de nutriția cu fier. Descoperirea genei MetE indică, de asemenea, că vitamina B12 joacă probabil un factor. Datorită prezenței sale în P. antarctica, adaptabilitatea algelor îi conferă un potențial avantaj de a înflori la începutul primăverii australe, când bacteriile care produc B12 sunt mai rare.

Această descoperire are și implicații asupra climei. Schimbare. Oceanul de Sud, unde se găsește P. antarctica, joacă un rol semnificativ în ciclul carbonului al Pământului. P. antarctica preia CO2 și eliberează oxigen prin fotosinteză.

„Pe măsură ce clima noastră globală se încălzește, există cantități tot mai mari de fier care intră în Oceanul de coastă de Sud din topirea ghețarilor”, a spus Saito. „Este important să prezice care este următorul lucru limitativ după fier, iar B12 pare să fie unul dintre ele. Modelatorii climatici vor să știe câte alge cresc în ocean pentru a obține predicții corecte și au parametrizat fierul, dar nu am inclus încă B12 în acele modele.”

"Suntem deosebit de interesați să știm mai multe despre amploarea diversității nivelului de tulpină. Va fi interesant să vedem dacă tulpinile independente de B12 au un avantaj competitiv într-un Ocean Sudic mai cald", a spus coautorul studiului. studiază Andy Allen, profesor comun la Institutul J. Craig Venter și Institutul Scripps de Oceanografie de la Universitatea din California, San Diego. „Deoarece există un cost pentru independența B12 în ceea ce privește eficiența metabolică, o întrebare importantă este dacă tulpinile care necesită B12 pot deveni sau nu dependente de bacteriile producătoare de B12.”

Descoperirea că P. antarctica are capacitatea de a se adapta la disponibilitatea minimă a vitaminei B12 se dovedește a fi adevărată pentru multe alte specii de alge despre care se presupunea anterior că sunt de asemenea utilizatori stricti de B12. Descoperirile acestui studiu vor deschide calea pentru cercetări viitoare legate de ciclul carbonului și modul în care diferite tipuri de alge supraviețuiesc în mediul rece și aspru din Oceanul de Sud.

(Fluierul)