Notícia com publicação científica
Cientistas avançam na compreensão do papel da cianobactéria Prochlorococcus marinus no ciclo de carbono dos oceanos
Microrganismos fotossintetizantes abundantes na superfície dos oceanos trocam blocos de construção de DNA por meio de alimentação cruzada

Dra. Anne Thompson, Laboratório da professora Dra. Sallie Chisholm, MIT

Cianobactéria Prochlorococcus

4 de janeiro de 2025, 12:07

Fonte

Jennifer Chu, MIT News

Publicação Original

Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Áreas

Bacteriologia, Bioinformática, Biologia, Biotecnologia Marinha, Carbono, Ciência Ambiental, Metabolismo, Microbiologia, Oceanografia, Sustentabilidade

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Resumo

Amplamente disponíveis na superfície dos oceanos, as cianobactérias e as bactérias SAR11 trocam blocos moleculares de contrução de DNA através de alimentação cruzada.

Esta é uma das conclusões de um estudo recente liderado por pesquisadores do MIT, que busca compreender melhor a auto-organização dos ecossistemas oceânicos e seu papel no ciclo e armazenamento de carbono nos oceanos.

Foco do Estudo

Compreender melhor o papel da cianobactéria Prochlorococcus marinus na alimentação cruzada e no ciclo do carbono no oceano.

Por que é importante?

A cianobactéria Prochlorococcus marinus, um organismo unicelular constituinte do fitoplâncton e descoberto em 1986, é o organismo fotossintetizante mais abundante do planeta.

Desde sua descoberta, cientistas continuam o trabalho de compreender melhor como o microrganismo está envolvido no ciclo e armazenamento de carbono a partir dos oceanos.

Para se ter ideia de sua relevância, a Prochlorococcus marinus fixa tanto carbono quanto todas as plantações em terra.

Estudo

Recentemente, cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Instituição Oceanográfica Woods Hole (WHOI), nos EUA, descobriram uma nova capacidade de regulação oceânica realizada pela cianobactéria Prochlorococcus marinus: a alimentação cruzada de blocos de construção de DNA.

Em um estudo publicado na revista Science Advances, a equipe relatou que o Prochlorococcus libera seus rejeitos (exsudatos) à sua volta – principalmente purina e pirimidina -, onde são então ‘alimentados de forma cruzada’ ou absorvidos por outros organismos oceânicos, seja como nutrientes, energia ou para regulação do metabolismo.

Após determinar a escala de produção e exsudação de purina e pirimidina pelo Prochlorococcus marinus, os pesquisadores usaram análises metagenômica e metatranscriptômica para concluir o estudo.

Os cientistas descobriram que essa alimentação cruzada ocorre dentro de um ciclo regular: o microrganismo se desfaz de seus rejeitos moleculares à noite, quando outros micróbios consomem rapidamente esses resíduos.

A relação entre os dois grupos mais abundantes de micróbios em ecossistemas oceânicos intriga oceanógrafos há anos. Agora temos um vislumbre da coreografia finamente ajustada que contribui para seu crescimento e estabilidade nas vastas regiões dos oceanos

Dra. Sallie Chisholm, professora do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental e também do Departamento de Biologia do MIT

Resultados

Para a SAR11, a bactéria mais abundante nos oceanos, os pesquisadores descobriram que a alimentação noturna atua como uma espécie de relaxante, forçando as bactérias a desacelerar seu metabolismo e recarregar energias efetivamente para o dia seguinte.

Por meio dessa interação de alimentação cruzada, a Prochlorococcus pode ajudar muitas comunidades microbianas a crescer de forma sustentável, simplesmente através da liberação de seus exsudatos moleculares.

Como a Prochlorococcus marinus e a SAR11 são abundantes nas superfícies dos oceanos, os cientistas suspeitam que essa troca de moléculas entre os microrganismos pode ser uma das principais relações de alimentação cruzada no oceano, ou seja, uma importante forma de regulação do ciclo de carbono oceânico.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dra. Sallie Chisholm

Pofessora do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental e também do Departamento de Biologia do MIT

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Science Advances (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês).

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