کشف جزایر ژنومی باکتریایی در اقیانوس

Microbiome: راز تکامل رایج‌ترین باکتری‌های اقیانوس آشکار شده است.

به گزارش مجله خبری نگار، محققان دانشگاه میگل هرناندز الچه، برای اولین بار، استراتژی ژنتیکی را که باکتری‌های SAR۱۱ - فراوان‌ترین میکروارگانیسم‌ها در اقیانوس‌های جهان - را قادر به دستیابی به چنین پراکندگی گسترده و انعطاف‌پذیری در برابر تغییرات محیطی کرده است، رمزگشایی کردند. این کار در مجله Microbiome منتشر شده است.

دانشمندان با استفاده از توالی‌یابی ژن تک سلولی، توانستند ژنوم باکتری را در نمونه‌هایی از دریای مدیترانه مطالعه کنند. مشخص شد که باکتری‌های SAR۱۱ دارای یک سازمان ژنومی منحصر‌به‌فرد هستند: آنها توسط یک "هسته ژنتیکی" مشترک، که ۸۱ ٪ از ژنوم را تشکیل می‌دهد، و مناطق کوچک "انعطاف‌پذیر" متعدد - جزایر ژنومی - که هر کدام فقط حاوی یک ژن تطبیقی هستند، متحد می‌شوند.

این ساختار به گونه‌های مختلف SAR۱۱ اجازه می‌دهد بدون رقابت در کنار هم زندگی کنند، به سرعت با تغییرات محیطی سازگار شوند و مقاومت خود را در برابر استرس‌های محیطی حفظ کنند. به گفته کارمن مولینا پاردینز، دانشجوی کارشناسی ارشد و نویسنده اول مقاله، «ژن‌های انعطاف‌پذیر همیشه در موقعیت‌های یکسانی در ژنوم قرار دارند و عملکرد‌های مشابهی را انجام می‌دهند، اگرچه توسط نسخه‌های مختلفی نمایش داده می‌شوند.»

این ساختار «پلی‌کلونال» جمعیت‌ها - وجود چندین گونه ژنتیکی در یک اکوسیستم واحد - یک ذخیره ژنتیکی غنی ایجاد می‌کند که برای انعطاف‌پذیری و سازگاری سریع با تغییرات اقلیمی، کمبود مواد مغذی و سایر عوامل خارجی ضروری است.

با وجود اندازه میکروسکوپی، باکتری‌های SAR۱۱ نقش بسیار بزرگی در حیات اقیانوس‌ها ایفا می‌کنند - آنها تا ۴۰٪ از کل پروکاریوت‌ها را در لایه‌های بالایی آب تشکیل می‌دهند و تا ۹۸٪ از بهره‌وری اولیه دریایی را تشکیل می‌دهند. این مطالعه روشن کرد که چرا این باکتری‌ها غالب شده‌اند: معماری ژنتیکی آنها به طور ایده‌آل برای زندگی در دریا‌های فقیر از نظر مواد مغذی مانند مدیترانه مناسب است.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری