En un artículo publicado el 26 de abril en mSystems , un equipo de investigadores dirigido por microbiólogos de la Universidad Estatal de Oregon, en Corvallis, describe un ensayo exitoso de un nuevo método para identificar la absorción de carbono de taxones específicos de bacterioplancton marino. La técnica utiliza proteómica: el estudio a gran escala de proteínas- observar directamente los procesos metabólicos de comunidades de microorganismos.
El microbiólogo del estado de Oregón Ryan Mueller, autor principal del artículo, dice que la técnica ilumina el proceso de absorción de carbono en tres niveles. "Muestra cuánto se está usando, qué microbios y cómo lo están usando para producir nuevas proteínas", dice." Proporciona información sobre qué organismos están absorbiendo diferentes sustratos ".
El bacterioplancton marino desempeña un papel fundamental en el ciclo del carbono. Recicla productos químicos y descompone material rico en carbono como los aminoácidos libres disueltos DFAA, que pueden resultar de muchos procesos, como la lisis de células o la desaparición de la floración del fitoplancton. La mitad del proceso del bacterioplanctondel carbono orgánico fijado por el fitoplancton y otros microbios a través de la fotosíntesis, pero no todas las comunidades microbianas tienen las mismas tasas de absorción. La vinculación de taxones particulares con las respuestas metabólicas ha sido una cuestión abierta en el campo durante décadas.
Los investigadores probaron su nuevo método, llamado sondeo isotópico proteómico estable, o SIP proteómico, en ocho muestras de agua de mar, incluidas seis recolectadas del océano en Monterey Bay, California, y dos de Newport, Oregon. A esas muestras agregaron DFAAenriquecido con el isótopo carbono 13. Utilizando espectrometría de masas de alta resolución, extrajeron y analizaron proteínas de las muestras: la mitad de las muestras después de 15 horas y la otra mitad después de 32 horas. Utilizaron software desarrollado por investigadores de Oak RidgeLaboratorio Nacional, en Tennessee, para analizar los datos de proteómica.
Su análisis arrojó patrones metabólicos para taxones particulares. Las proteínas asociadas con la bacteria Rhodobacterales, por ejemplo, mostraron niveles altos de péptidos recién sintetizados enriquecidos con el isótopo de carbono. En comparación, las bacterias de las comunidades Flavobacteriales y SAR11 tuvieron un enriquecimiento mucho menor.
En los últimos años, los microbiólogos han recurrido a un arsenal de técnicas para comprender mejor el papel del bacterioplancton marino en el ciclo del carbono. Los esfuerzos anteriores han utilizado la metagenómica, el perfil de expresión génica o la hibridación in situ por fluorescencia, o FISH. Samuel Bryson, directorautor del nuevo artículo, señala que algunas técnicas anteriores también han utilizado el sondeo de isótopos estables, aunque no con el mismo nivel de precisión.
"Nuestra principal ventaja sobre otras técnicas SIP es la medida directa de la incorporación de sustrato a las proteínas", dice.
Aunque el experimento actual usa proteomic-SIP para medir el uso de DFAA, Bryson dice que se puede extender fácilmente a otros materiales. Él y su equipo han comenzado a realizar experimentos usando múltiples sustratos que usa el bacterioplancton, incluyendo glucosa, lípidos y proteínas completas.Mueller dice que su estrategia fue comenzar de manera simple, con aminoácidos, y ejecutar experimentos más difíciles con el tiempo.
"De esa manera vamos a un tipo de entorno más realista", dice.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Microbiología . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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