A fotossíntese é usada por bactérias marinhas para absorver dióxido de carbono.
Os cientistas podem determinar se as bactérias oceânicas estão ou não envolvidas no ciclo global do carbono, determinando se os micróbios marinhos usam ou não a fotossíntese, que é o processo de usar a luz solar para converter dióxido de carbono e água em energia.
A maioria dos micróbios marinhos, no entanto, permanece em grande parte sem estudo, pois não crescem em ambientes de laboratório, o que restringe a compreensão da comunidade científica sobre se essas espécies se envolvem na fotossíntese.
Usando uma técnica de espectroscopia Raman, cientistas do Instituto Qingdao de Bioenergia e Tecnologia de Bioprocessos (QIBEBT) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) identificaram diretamente células fixadoras de dióxido de carbono ou células que absorvem CO2 da água do mar. Esta descoberta sugere que as bactérias se envolvem na fotossíntese.
Suas descobertas foram publicadas recentemente na revista BioDesign Research.
A fotossíntese à base de clorofila é um sistema de captação de luz bem conhecido para fixação de CO2. A fotossíntese baseada em um tipo de proteína conhecida como proteorodopsina, ou PR, foi relatada como fixadora de CO2 na presença de luz. Posteriormente, foram relatados certos tipos de fixação de CO2 em bactérias marinhas.
“As bactérias contendo PR podem ser as mais abundantes, e as rodopsinas microbianas, outro tipo de proteína, podem contribuir amplamente para a coleta de energia solar nos oceanos. No entanto, ainda é incerto se as bactérias contendo PR em condições naturais podem fixar o CO2“, disse o co-primeiro autor Jing Xiaoyan, engenheiro sênior do Single-Cell Center of QIBEBT.
Os pesquisadores identificaram pela primeira vez células fixadoras de CO2 da água do mar retirada da zona eufótica – ou zona superior do oceano, que é exposta à luz solar – do Mar Amarelo da China, rastreando sua ingestão de um composto C-bicarbonato. Os pesquisadores fizeram isso usando espectros Raman de célula única (SCRS), uma técnica usada para estudar moléculas.
“Em seguida, usamos uma técnica chamada Encapsulação Ativada por Gravidade Ativada por Raman, ou RAGE, para isolar células-alvo de Pelagibacter, a bactéria que estudamos, que é membro do grupo de bactérias SAR11”, disse o co-primeiro autor Xu Teng, pós-doutorado. no Centro Unicelular do QIBEBT. Os pesquisadores amplificaram os genomas dessas células isoladas de Pelagibacter e sequenciaram cada célula.
“Empregando uma técnica aprimorada de classificação de células ativadas por Raman que classifica e sequencia o microbioma com precisão de resolução de uma célula, revelamos que Pelagibacter spp. e, assim, contribuir para o ciclo global de carbono”, disse o co-primeiro autor GongYanhai, pesquisador assistente do Single-Cell Center of QIBEBT.
“Este estudo demonstra que a análise mediada por RAGE de um genoma de uma única célula pode estabelecer uma ligação confiável entre o fenótipo e o genótipo de bactérias não cultivadas no oceano, o que resolve um problema básico e abre o caminho para a dissecção baseada em função do ‘organismo biológico’. matéria escura’ no ambiente”, disse o autor co-correspondente Prof. HUANG Wei da Universidade de Oxford.
“Investigações adicionais podem ser estendidas a outras amostras de água do mar de diferentes profundidades e regiões”, disse o Prof. Xu Jian do Single-Cell Center of QIBEBT. “Além disso, vale a pena integrar e aplicar técnicas de SCRS e transcriptômica de uma célula para estudos adicionais sobre micróbios fixadores de CO2.”
Publicado em 28/11/2022 06h05
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