Ny forskning från North Carolina State University och Köpenhamns universitet finner att fler bakterioplankton använder vitamin B1- eller B1 -prekursorer från sin miljö än att syntetisera sina egna. Forskarna fann också att B1 -tillgänglighet direkt kan begränsa bakterioplanktontillväxt, som kan ha större inverkan på vattenlevande mikrobiella livsmedelsbanor, samt energi- och näringsutbyte.

"Bakterioplankton är faktiskt mer lik oss än vi insåg - de måste äta sina Snickers, så att säga, och få näringsämnen som vitamin B1 från miljön, "säger Ryan Paerl, biträdande professor i marina, jord- och atmosfärvetenskap vid NC State och huvudförfattare till ett papper som beskriver forskningen. "Tidigare trodde vi att de flesta bakterioplankton tillverkade sitt eget vitamin B1, men nyligen genomfört genetiskt arbete och odlingsarbete med några vanliga stammar i naturen tyder på att detta kanske inte är fallet. Vårt arbete tittar i stort på riklig bakterioplankton i naturen och visar att medan vissa är B1 -syntetisatorer, majoriteten - inklusive olika befolkningar - är B1 -auxotrofer, vilket betyder att de måste ta ut vitaminet eller bitarna av det från sin miljö. "

Paerl var en del av ett internationellt team av forskare som tittade på bakterioplankton-fritt flytande bakterier som är viktiga för mikrobiella livsmedelsbanor och energicykling över hela världen. De använde metagenomics för att undersöka vild bakterioplankton från färska, flodmynning, och marina vatten för att identifiera både deras B1 -behov och deras förmåga att få B1 eller prekursorer, tittade sedan på om miljön B1 -tillgänglighet hade någon effekt på tillväxten av befolkningen som helhet.

Paerl och kollegor utförde experiment med näringsändringar med vatten som samlats in från samma Östersjöövervakningsplats där de hade inhämtat och analyserat inledande och veckovisa metagenomiska data. De enkla experimenten innefattade mätning av bakterietillväxt i vatten kompletterat med B1- eller B1 -prekursorer jämfört med icke -tillfört vatten. I tre av fem experiment, prover med tillsatt B1 eller prekursorer hade signifikant mer tillväxt än kontrollen.

Genetiska analyser av de veckovisa metagenomen i Östersjön avslöjade fluktuationer i generna som är ansvariga för att göra och/eller använda miljö B1 och prekursorer över tid. "I sommar, till exempel, vi såg generna som är ansvariga för att avlägsna specifika prekursorer komma upp, vilket tyder på att fler av dessa föregångare finns tillgängliga i varmt, soligt väder-vilket också är när vitamin B1-producerande blågröna alger ( cyanobakterier ) trivs, "Säger Paerl.

Paerl betonar att dessa fynd bara är det första steget mot att förstå effekten av B1 -tillgänglighet på den mikrobiella matväven och bakterioplanktonmetabolismen.

"I framtida studier kommer vi att titta mer specifikt på olika typer av bakterioplankton och hur B1 passar in i deras livsstil, "Säger Paerl." Detta arbete är ett första steg mot att förstå relationer mellan plankton och B1, vilket är viktigt att reda ut eftersom tillgången på vitaminet och dess föregångare har en roll för att påverka samhällsstruktur och tillväxt. "