Forskare vid University of East Anglia har upptäckt en nyckelgen för syntesen av en av världens mest förekommande svavelmolekyler.

Dimetylsulfoniopropionat (DMSP) är ett viktigt näringsämne i marina miljöer med mer än en miljard ton som produceras årligen av marint växtplankton (mikroskopiska växtliknande celler), tång och bakterier.

När marina mikroorganismer bryter ner DMSP, de släpper ut en klimatkylande gas som kallas dimetylsulfid (DMS), vilket också ger havet dess karakteristiska lukt.

Upptäckten av en gen (med namnet DSYB) som är ansvarig för syntetisering av DMSP, publicerad idag i Naturmikrobiologi , representerar ett stort steg framåt inom svavelcykling i marina miljöer. Det kan också göra det möjligt för forskare att bättre förutsäga klimatförändringarnas inverkan på DMSP -produktion.

Teamet upptäckte att denna gen, och därför själva DMSP -syntesen, har sannolikt sitt ursprung i marina bakterier och överfördes senare till växtplankton, som har utvecklats till att vara marina fabriker för denna molekyl.

Ledande forskare Dr Jonathan Todd, från UEA:s biologiska vetenskapsskola, sade:"DMS är en mycket viktig gas. Över hela världens hav, hav och kuster, tiotals miljoner ton av det frigörs av mikrober som lever nära plankton och marina växter, inklusive tång och några saltmyrgräs.

"DMS antas påverka klimatet genom att öka molndroppar som i sin tur minskar mängden solljus som når havets yta. Samma moln är avgörande för förflyttning av stora mängder svavel från haven till land, vilket gör produktionen av DMSP och DMS till ett kritiskt steg i den globala svavelcykeln.

"Marin växtplankton producerar majoriteten av det globala DMSP. Fram tills nu har vi kände inte till några av de fytoplanktongener som är ansvariga för syntesen av detta mycket rikliga marina näringsämne. "

Upptäckten av gener som är involverade i produktionen av DMSP i växtplankton, liksom bakterier, kommer att göra det möjligt för forskare att bättre utvärdera vilka organismer som gör DMSP i havsmiljön och förutsäga hur produktionen av denna inflytelserika molekyl kan påverkas av framtida miljöförändringar, som uppvärmningen av haven på grund av klimatförändringarna.

Dr Todd sa:"Identifieringen av DMSP -syntesgenerna i marina bakterier och växtplankton gör att vi för första gången kan utvärdera vilka organismer som producerar DMSP i miljön. Denna upptäckt representerar ett stort steg framåt inom svavelcykling i marina miljöer. "

Dr Andrew Curson, även från UEA:s biologiska vetenskapsskola och en av de ledande forskarna på uppsatsen, sade:"DSYB -genen finns i alla de stora växtplanktongrupperna som producerar denna miljömässigt viktiga molekyl. Också, eftersom det är involverat i ett så kritiskt steg i syntesvägen, regleringen av DSYB -genen genom miljöförhållanden är av stor betydelse för att bestämma hur mycket DMSP som slutligen produceras. "

Doktorand Beth Williams, som också var en stor bidragsgivare till forskningen, tillade:"Upptäckten av den evolutionära kopplingen mellan bakteriell och växtplankton DSYB var både överraskande och intressant, eftersom det indikerade att förmågan att syntetisera DMSP genom denna väg har sitt ursprung i bakterier. Detta tyder på att bakterier kan spela en ännu viktigare roll i global DMSP -syntes, både historiskt och i dag. "