Учёные выяснили, как глубоководные бактерии воспринимают синий свет

Недавно исследовательская группа под руководством профессора Сунь Чаомина из Института океанологии Китайской академии наук (IOCAS) описала механизм восприятия синего света нефотосинтезирующими бактериями, выделенными из глубоководных холодных просачиваний. Основываясь на образцах отложений, собранных из холодного просачивания в Южно-Китайском море, исследователи выделили с помощью метода индукции синего света новый вид бактерий, названный Spongiibacter nanhainus CSC3.9. По сравнению со светом с другой длиной волны излучение синего света способствовует росту штамма CSC3.9. Однако штамм CSC3.9 не обладает генами, кодирующими синтез хлорофилла или родопсина, что позволило предположить, что этот штамм нефотосинтезирующий.

Синий свет помогает воспринимать флавинадениндинуклеотид (ФАД), типичный фоторецептор этого типа света. Учёные отключили ген, кодирующий этот белок, и обнаружили, что способность воспринимать синий свет была значительно снижена, что еще раз подтвердило результаты исследования.

Приведенные выше результаты подтвердили, что ФАД, чувствительный к синему свету, помогает глубоководным бактериям воспринимать синий свет и дополнительно активирует синтез ацетил-коэнзима А, что ускоряет цикл трикарбоновых кислот (ЦТК), вследствие этого энергии вырабатывается больше и бактериальные штаммы растут быстрее. Примечательно, что подобные ФАДу белки широко распространены в морских микроорганизмах, происходящих из самых различных сред, включая «холодные просачивания». Это указывает на то, что распределение использования света нефототрофными океаническими бактериями — шире, чем думали раньше.

Задача будущих исследований — подробнее рассмотреть вклад микробного метаболизма световой энергии в энергетический цикл глубоководных экосистем.

Фото: IOCAS