Ученые выяснили, как морская бактерия губит микроскопические водоросли
Бактерия повреждает твердые оболочки диатомовых водорослей. В эксперименте за трое суток более 95% клеток покинули эти оболочки и стали уязвимыми для разрушения.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 28 сентября /Новости науки/. Морская бактерия повреждает твердые оболочки диатомовых водорослей: их клетки выходят наружу и разрушаются. Об этом говорится в статье, опубликованной в Nature Communications.
Взаимодействие водорослей и бактерий влияет на пищевые цепи и круговорот веществ в океане. Когда клетки водорослей выходят из кремнеземных оболочек, они теряют балласт, который помогает им опускаться в глубину. Поэтому такой процесс может повлиять на перенос углерода в океане.
Авторы исследования изучили диатомовую водоросль Thalassiosira rotula, клетки которой заключены в кремнеземные панцири, и бактерию Alteromonas macleodii — одного из обычных представителей окружающего ее микробного сообщества. Оказалось, что этот сосед способен нарушать целостность панциря. Под его воздействием более 95% клеток водоросли в течение 72 часов вышли из своих защитных оболочек.
Оставшиеся без панциря клетки называют протопластами. В таком состоянии они подвергались разрушению, а бактерии использовали высвобождавшиеся вещества в своих интересах. Вызывать образование протопластов могли и другие изученные бактерии, однако только Alteromonas macleodii приводила к гибели всей исследуемой популяции водоросли.
Чтобы разобраться в происходящем, команда одновременно проанализировала активность генов обоих организмов. Полученные данные указали на возможное участие у водоросли программы клеточной гибели, напоминающей некроз — процесс разрушения клетки. С этим механизмом исследователи связывают изменение ее формы и выход из панциря. У бактерии тем временем усиливалась активность генов, связанных с движением, реакцией на химические сигналы и использованием доступных питательных веществ.
Работа показывает, как обычный участник микробного окружения водоросли может становиться ее противником и извлекать выгоду из ее гибели. По заключению авторов, потеря кремнеземного балласта при таком взаимодействии способна менять судьбу связанного с водорослями углерода в океане. При этом масштаб этих последствий в природных условиях в представленной аннотации не оценен.
Взаимодействие водорослей и бактерий влияет на пищевые цепи и круговорот веществ в океане. Когда клетки водорослей выходят из кремнеземных оболочек, они теряют балласт, который помогает им опускаться в глубину. Поэтому такой процесс может повлиять на перенос углерода в океане.
Авторы исследования изучили диатомовую водоросль Thalassiosira rotula, клетки которой заключены в кремнеземные панцири, и бактерию Alteromonas macleodii — одного из обычных представителей окружающего ее микробного сообщества. Оказалось, что этот сосед способен нарушать целостность панциря. Под его воздействием более 95% клеток водоросли в течение 72 часов вышли из своих защитных оболочек.
Оставшиеся без панциря клетки называют протопластами. В таком состоянии они подвергались разрушению, а бактерии использовали высвобождавшиеся вещества в своих интересах. Вызывать образование протопластов могли и другие изученные бактерии, однако только Alteromonas macleodii приводила к гибели всей исследуемой популяции водоросли.
Чтобы разобраться в происходящем, команда одновременно проанализировала активность генов обоих организмов. Полученные данные указали на возможное участие у водоросли программы клеточной гибели, напоминающей некроз — процесс разрушения клетки. С этим механизмом исследователи связывают изменение ее формы и выход из панциря. У бактерии тем временем усиливалась активность генов, связанных с движением, реакцией на химические сигналы и использованием доступных питательных веществ.
Работа показывает, как обычный участник микробного окружения водоросли может становиться ее противником и извлекать выгоду из ее гибели. По заключению авторов, потеря кремнеземного балласта при таком взаимодействии способна менять судьбу связанного с водорослями углерода в океане. При этом масштаб этих последствий в природных условиях в представленной аннотации не оценен.
