19:19 2024-03-18 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Identificate gene care permit bacteriilor să prospere în ciuda metalelor grele toxice din sol

_ Genele identificate care permit bacteriilor să prosperă în ciuda metalelor grele toxice din sol

Unele bacterii din sol pot dobândi seturi de gene care le permit să pompeze nichelul metalelor grele din sistemele lor, a descoperit un studiu. Acest lucru permite bacteriilor nu numai să prospere în soluri altfel toxice, ci și să ajute plantele să crească acolo.

O echipă de cercetare condusă de Universitatea de Stat din Washington a identificat un set de gene în bacteriile sălbatice din sol care le permit să facă acest lucru. în solurile serpentine care au în mod natural concentrații mari de nichel toxic. Descoperirea genetică, detaliată în jurnalul Proceedings of the National Academies of Sciences, ar putea ajuta la informarea viitoarelor eforturi de bioremediere care urmăresc să readucă plantele în soluri poluate.

„Putem spune cu certitudine că acestea sunt genele care lasă bacteriile să supraviețuiască expunerii la metale grele pentru că, dacă le îndepărtăm, ele mor. Dacă le adăugăm la o nouă bacterie care a fost sensibilă la metalul greu, dintr-o dată aceasta este rezistentă", a spus Stephanie Porter, seniorul studiului. autor și un ecologist evoluționist WSU.

Bacteriile din sol numite rizobie sunt esențiale pentru plantele de leguminoase, inclusiv pentru culturile comerciale precum soia și lucerna, deoarece se leagă simbiotic de rădăcini și ajută plantele să fixeze azotul, fertilizând în esență planta.

Pentru acest studiu, Porter și colegii ei au luat mostre de bacterii sălbatice de rizobie din 55 de pajiști din Oregon și California, unele cu soluri serpentine grele de nichel și altele fără. Ei au efectuat o serie de analize genetice și au descoperit că un set de gene, numit operon de rezistență la nichel, sunt necesare pentru a permite bacteriilor să supraviețuiască expunerii la metalul greu.

De asemenea, au descoperit că adaptarea a fost reglată fin. la nivelul de nichel din sol. Bacteriile din zonele cu concentrații mari de nichel aveau versiuni ale genelor care confereau mai multă toleranță, în timp ce cele din zonele cu cantități mai mici aveau gene care nu erau la fel de eficiente pentru a tolera niveluri mai mari de nichel.

„Este ca și cum ar fi asta. potrivire foarte frumoasă între aceste rizobii și habitatele lor”, a spus Porter. „Este o poveste evolutivă rafinată despre modul în care diversitatea apare și este menținută în natură – pentru a se potrivi foarte strâns cu nivelul de provocare cu care se confruntă aceste organisme.”

Echipa investighează în continuare modul în care bacteriile realizează această adaptare prin intermediul ceea ce este cunoscut sub numele de „transfer genic orizontal”. Spre deosebire de animale, bacteriile nu doar transferă informații genetice de la părinte la copil. De asemenea, pot partaja seturi „mobile” de gene cu bacterii de la egal la egal doar intrând în contact strâns cu acestea.

Porter compară acest proces cu descărcarea unei aplicații pe un smartphone, în care o celulă bacteriană se unește cu alta în mediul înconjurător și fac schimb de pachete de informații, în esență seturi de gene. Apoi, bacteria „descărcă” informațiile și noul ADN devine parte din genomul acelui organism.

Multe tipuri de bacterii fac acest lucru pentru a se adapta la diferite medii, a spus coautorul Angeliqua Montoya, doctorat WSU. . candidat în laboratorul lui Porter. Aceasta include unele bacterii care sunt problematice pentru oameni, cum ar fi bacteriile dăunătoare care pot dobândi rezistență la antibiotice.

„Există un întreg spectru de trăsături pe care aceste elemente mobile le conferă bacteriilor”, a spus Montoya.

Cercetătorii pariază că, prin înțelegerea mai bună a acestor elemente genetice mobile, unele dintre aceste trăsături pot fi valorificate pentru a folosi microbi pentru a ajuta la depășirea provocărilor, cum ar fi solurile poluate, care au un impact din ce în ce mai mare.

(Fluierul)

Inapoi