Un equipo de investigación germano-estadounidense dirigido por el microbiólogo Dr. Gerrit Wienhausen de la Universidad de Oldenburg (Alemania) ha dado un paso importante hacia una mejor comprensión de las interacciones altamente complejas entre microorganismos marinos. Los investigadores realizaron varios experimentos para analizar la interacción entre dos especies de bacterias marinas del Mar del Norte en la síntesis de vitamina B12 y publicaron sus hallazgos en la revista Nature. .
La vitamina B12 es un bien vital pero escaso en el mar (y en otros lugares). Es esencial no sólo para el metabolismo de las dos bacterias investigadas en este estudio, sino también para muchos otros organismos marinos. "La mitad de las especies de algas no pueden sobrevivir sin esta vitamina", explica Wienhausen. Sin embargo, al igual que los humanos, las algas no pueden producir B12 por sí mismas. Por eso, los investigadores de la Universidad de Oldenburg y el Instituto Scripps de Oceanografía de San Diego (EE. UU.) estaban ansiosos por observar más de cerca la síntesis de B12 en bacterias marinas.
Si bien ciertas cepas bacterianas se conocen como productoras de vitamina B12, este proyecto de investigación se centró en dos cepas de los géneros Roseovarius y Colwellia, cada una de las cuales produce solo uno de los dos componentes básicos de la vitamina B12, lo que significa que solo pueden sintetizar la sustancia en cooperación entre sí. otro.
"Es fascinante lo complejas que pueden ser las interacciones entre bacterias", destaca Wienhausen en referencia al nuevo estudio, realizado en el marco del Centro de Investigación Colaborativa Roseobacter, dirigido por el microbiólogo de Oldenburg, Prof. Dr. Meinhard Simon, quien también es coautor del estudio. publicación actual.
Utilizando complejos experimentos de laboratorio y herramientas analíticas de vanguardia, los investigadores pudieron explorar en detalle las interacciones entre las dos cepas bacterianas. Según sus hallazgos, las bacterias de la cepa Colwellia M166 sintetizan el componente más pequeño de la vitamina B12 y lo liberan al agua circundante. Por su parte, las bacterias de la cepa M141 de Roseovarius no solo producen el bloque de construcción más grande, que es el componente principal, sino que también son capaces de sintetizar la B12 que ambas cepas bacterianas requieren a partir de la combinación de los dos bloques de construcción.
Sin embargo, la cepa Roseovarius no libera la vitamina por sí sola, sino sólo una vez que Colwellia activa un virus codificado en el genoma bacteriano de su coproductor y el virus se multiplica. La infección viral resultante hace que algunas de las bacterias Roseovarius afectadas exploten y la vitamina B12 se libera junto con el virus, quedando así disponible para Colwellia (y posiblemente también para otros organismos marinos).
"Esta alimentación cruzada de componentes y productos metabólicos puede ser relevante no sólo en las comunidades microbianas marinas, sino también en otros ecosistemas", afirman investigadores del Instituto de Química y Biología del Medio Marino (ICBM) de Oldenburg y del Instituto Scripps. Informe de la Institución de Oceanografía.
"Pudimos demostrar por primera vez que dos bacterias sólo sintetizan B12 en colaboración entre sí", afirma Wienhausen. "Una forma tan compleja de interacción entre bacterias era desconocida hasta ahora."
Más de 60 investigadores de Oldenburg, Braunschweig, Göttingen y Bonn investigaron las bacterias del grupo Roseobacter durante los últimos 13 años en el Centro de Investigación Colaborativa Transregional (CRC) Roseobacter.
Estas bacterias se encuentran en todos los hábitats marinos, desde los trópicos hasta los mares polares y desde la superficie del mar hasta las profundidades del mar. Entre otros logros, los investigadores descubrieron muchas cepas nuevas y describieron por primera vez su distribución y biogeografía funcional en los océanos del mundo. Hasta la fecha se han publicado más de 280 artículos científicos basados en investigaciones realizadas en el contexto de la CDN.
Más información: Gerrit Wienhausen, La alimentación cruzada con ligandos resuelve las auxotrofias bacterianas de vitamina B12, Naturaleza (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07396-y. www.nature.com/articles/s41586-024-07396-y
Información de la revista: Naturaleza
Proporcionado por la Universidad de Oldenburg
