Подслушивание могучих микроорганизмов океана

Микроскопические организмы, составляющие океанические экосистемы, невидимы невооруженным глазом, но они ответственны за производство половины кислорода, которым мы дышим, и за поддержание всех мировых рыбных промыслов. В ходе трехнедельной экспедиции в северной части Тихого океана у Гавайев ученые работают над пониманием того, как эти крошечные бактерии связываются и общаются друг с другом.

Известно, что бактерии способны ощущать и реагировать на десятки или сотни химических сигналов, включая молекулы чувства кворума, которые меняют поведение клеток при достижении достаточной плотности. Предыдущие исследования показали, что такая сигнализация важна в бактериальных сообществах, окружающих крупную и важную цианобактерию Trichodesmium (Tricho). Она фиксирует большие количества азота из атмосферы, а ее микробиом может существенно влиять на скорость фиксации азота — одного из ключевых биохимических процессов в океане, позволяющего микроорганизмам расти даже при дефиците других питательных веществ.

Чтобы понять, какие бактерии активно колонизируют Tricho и как на этот процесс влияет химическая сигнализация, исследователи использовали новую методику. Они создали микроскопические магнитные шарики с экстрактом клеток фитопланктона, которые, смешиваясь с океаническими бактериями, действуют как ловушка. После извлечения из воды с помощью магнитов, ДНК-секвенирование позволит идентифицировать «пойманные» микроорганизмы по их генетическому «штрих-коду». Эти эксперименты предоставляют новые инструменты для «подслушивания» коммуникации морских бактерий, что является важной задачей для прогнозирования будущего сложной микробной экосистемы океана.