豊富な植物プランクトンが海洋微生物のグローバルネットワークを養っている(An abundant phytoplankton feeds a global network of marine microbes)

ad

2025-01-03 マサチューセッツ工科大学(MIT)

MITの研究で、地球上で最も豊富な光合成微生物「プロクロロコッカス」が、夜間にDNA構成要素(プリンやピリミジン)を放出し、それを他の海洋微生物が栄養源やエネルギーとして利用する「クロスフィーディング」現象を発見しました。この現象は微生物群集の成長と持続可能性を促進し、海洋炭素循環の重要な調節因子として働いています。特に、SAR11という細菌はこれらの分子を摂取することで代謝を抑え、次の日に備えることが確認されました。この研究は、微生物の相互作用と地球規模の炭素循環の理解を深める成果です。

<関連情報>

海洋微生物におけるプリンとピリミジンの相互摂食のグローバルニッチ分割 Global niche partitioning of purine and pyrimidine cross-feeding among ocean microbes

Rogier Braakman, Brandon Satinsky, Tyler J. O’Keefe, Krista Longnecker, […], and Sallie W. Chisholm
Science Advances  Published:3 Jan 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.adp1949

豊富な植物プランクトンが海洋微生物のグローバルネットワークを養っている(An abundant phytoplankton feeds a global network of marine microbes)

Abstract

Cross-feeding involves microbes consuming exudates of other surrounding microbes, mediating elemental cycling. Characterizing the diversity of cross-feeding pathways in ocean microbes illuminates evolutionary forces driving self-organization of ocean ecosystems. Here, we uncover a purine and pyrimidine cross-feeding network in globally abundant groups. The cyanobacterium Prochlorococcus exudes both compound classes, which metabolic reconstructions suggest follows synchronous daily genome replication. Co-occurring heterotrophs differentiate into purine- and pyrimidine-using generalists or specialists that use compounds for different purposes. The most abundant heterotroph, SAR11, is a specialist that uses purines as sources of energy, carbon, and/or nitrogen, with subgroups differentiating along ocean-scale gradients in the supply of energy and nitrogen, in turn producing putative cryptic nitrogen cycles that link many microbes. Last, in an SAR11 subgroup that dominates where Prochlorococcus is abundant, adenine additions to cultures inhibit DNA synthesis, poising cells for replication. We argue that this subgroup uses inferred daily adenine pulses from Prochlorococcus to synchronize to the daily photosynthate supply from surrounding phytoplankton.

生物環境工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました