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Un tueur inattendu – Une bactérie « amie ou ennemie » qui tue ses hôtes algues lorsque la symbiose devient inutile

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Un tueur inattendu – Une bactérie « amie ou ennemie » qui tue ses hôtes algues lorsque la symbiose devient inutile

Des recherches récentes ont révélé que les bactéries Roseobacter subissent une transition d’une relation symbiotique à pathogène, où elles deviennent mortelles pour leurs hôtes phytoplanctoniques. Une nouvelle étude examine maintenant ce qui est responsable de ce changement.

Une nouvelle étude a mis en lumière les processus chimiques qui conduisent à la transition des bactéries marines de la symbiose avec une algue hôte à un tueur surprenant.

Les scientifiques ont détaillé un changement dans le mode de vie des bactéries marines, car elles passent de la coexistence avec leurs hôtes algues dans une relation symbiotique à leur mort soudaine. L’étude vient d’être publiée dans la revue eVie.

Comprendre ce changement de mode de vie peut offrir de nouvelles perspectives sur la régulation de la dynamique de la prolifération d’algues et leur impact sur les processus biogéochimiques à grande échelle dans les environnements marins.

Les algues unicellulaires, mieux connues sous le nom de phytoplancton, constituent les efflorescences océaniques responsables d’environ la moitié de toutes[{ » attribute= » »>photosynthesis that occurs on Earth, and form the basis of marine food webs. Therefore, understanding the factors controlling phytoplankton growth and death is crucial to maintaining a healthy marine ecosystem. Marine bacteria from the Roseobacter group are known to pair up and coexist with phytoplankton in a mutually beneficial interaction. The phytoplankton provides the Roseobacter with organic matter useful for bacterial growth, such as sugar and amino acids, and the Roseobacter in return provides B vitamins and growth-promoting factors.

However, recent studies have revealed that Roseobacters undergo a lifestyle switch from coexistence to pathogenicity, where they kill their phytoplankton hosts. A chemical compound called DMSP is produced by the algae and is hypothesized to play a role in this switch.

“We have previously identified that the Roseobacter Sulfitobacter D7 displays a lifestyle switch when interacting with the phytoplankter Emiliania huxleyi,” states first author Noa Barak-Gavish, a Ph.D. graduate in the Department of Plant and Environmental Sciences, Weizmann Institute of Science, Israel. “However, our knowledge about the factors that determine this switch was still limited.”

To characterize this lifestyle switch, Barak-Gavish and colleagues performed a transcriptomics experiment, allowing them to compare the genes that are differentially expressed by Sulfitobacter D7 in coexistence or pathogenicity stages.

Their experimental setup demonstrated that Sulfitobacter D7 grown in a pathogenicity-inducing medium have a higher expression of transporters for metabolites such as amino acids and carbohydrates than those grown in a coexistence medium. These transporters serve to maximize the uptake of metabolites released from dying Emiliania huxleyi (E. huxleyi) . Furthermore, in pathogenic Sulfitobacter D7, the team observed an increased activation of flagellar genes that are responsible for the movement of the bacteria. These two factors allow Sulfitobacter D7 to utilise an ‘eat-and-run’ strategy, where they beat competitors to the material released upon E. huxleyi cell death and swim away in search of another suitable host.

The team confirmed the role of DMSP in bringing about the switch to this killer behavior by mapping the genes activated in Sulfitobacter D7 in response to the presence of DMSP and other algae-derived compounds. However, when only DMSP was present, the lifestyle switch did not occur. This implies that, although DMSP mediates the lifestyle switch, it is also dependent on the presence of other E. huxleyi-derived infochemicals – compounds that are produced and used by organisms to communicate.

DMSP is an infochemical produced by many phytoplankton, so it is likely that the other required infochemicals allow the bacteria to recognize a specific phytoplankton host. In natural environments, where many different microbial species exist together, this specificity would ensure that bacteria only invest in altering gene expression and its metabolism when the correct algal partner is present.

The study also uncovers the role of algae-derived benzoate in Sulfitobacter D7 and E. huxleyi interactions. Even in high concentrations of DMSP, benzoate functions to maintain the coexistence lifestyle. Benzoate is an efficient growth factor and is provided by E. huxleyi to Sulfitobacter D7 during coexistence. The authors propose that as long as Sulfitobacter D7 benefits from coexistence by receiving materials for growth, it will maintain the mutualistic interaction. When less benzoate and other growth substrates are provided, the bacteria undergoes the lifestyle switch and kills its phytoplankton host, swallowing up any remaining useful materials.

The exact mechanism of Sulfitobacter D7 pathogenicity against E. huxleyi remains to be discovered, and the authors call for further work in this area. The cellular machinery Type 2 secretion system – a complex that many bacteria use to move materials across their cell membrane – is more prevalent in Sulfitobacter D7 compared to other Roseobacters, hinting at a unique method of pathogenicity that requires further investigation.

“Our work provides a contextual framework for the switch from coexistence to pathogenicity in Roseobacter-phytoplankton interactions,” concludes senior author Assaf Vardi, a Professor in the Department of Plant and Environmental Sciences, Weizmann Institute of Science. “These interactions are an underappreciated component in the regulation of algal bloom dynamics and further study in this area could provide insights into their impact on the fate of carbon and sulfur in the marine environment.”

Reference: “Bacterial lifestyle switch in response to algal metabolites” by Noa Barak-Gavish, Bareket Dassa, Constanze Kuhlisch, Inbal Nussbaum, Alexander Brandis, Gili Rosenberg, Roi Avraham and Assaf Vardi, 24 January 2023, eLife.
DOI: 10.7554/eLife.84400

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La Chine semble tenter de sauver le vaisseau spatial malheureux de l’oubli lunaire

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La Chine semble tenter de sauver le vaisseau spatial malheureux de l’oubli lunaire

HELSINKI — Les données de suivi semblent montrer que la Chine tente de récupérer un vaisseau spatial initialement destiné à la Lune, mais qui s'est retrouvé bloqué en raison d'un étage de fusée défectueux.

Les vaisseaux spatiaux DRO-A et B ont décollé du port spatial de Xichang à bord d'une fusée Longue Marche 2C le 13 mars. d'abord La reconnaissance de la mission est venue du média d'État chinois Xinhua, qui a annoncé que le vaisseau spatial n'avait pas été inséré avec précision dans son orbite désignée par l'étage supérieur de la fusée Yuanzheng-1S.

« L'étage supérieur a rencontré un dysfonctionnement pendant le vol, empêchant les satellites d'entrer avec précision sur l'orbite prédéfinie », a indiqué Xinhua. annonceur. « Des travaux d'élimination pertinents sont actuellement en cours », a-t-elle ajouté, citant le centre de lancement de Xichang.

Les données du 18e Escadron de défense spatiale (SDS) de l'US Space Force ont initialement montré des objets associés à un lancement en orbite terrestre basse (LEO). Cependant, les ensembles de données suivants à deux éléments de ligne (TLE), une représentation mathématique de l'orbite moyenne du satellite, issus de 18 SDS, montrent un objet du lancement (désignation internationale 2024-048A) sur une orbite hautement elliptique de 525 x 132 577 km de l'orbite terrestre. Le problème a depuis été soulevé, puisque le vaisseau spatial a été suivi sur une orbite de 971 x 225 193 km le 26 mars.

Cela indique qu'au moins un satellite, et éventuellement les deux – s'ils sont toujours attachés l'un à l'autre – se sont séparés de l'étage supérieur et que l'orbite de l'objet a été élevée.

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« Nous ne savons pas grand-chose, mais je pense que nous pouvons déduire des données de suivi que la charge utile (charge utile) s'est séparée de l'étage YZ et a brûlé au moins une orbite, indiquant une tentative de sauvetage de la mission. » a déclaré le tracker d'activité et astrophysicien Jonathan McDowell Actualités spatiales.

Ni les médias d'État ni les autorités spatiales chinoises n'ont rapporté que DRO-A et B visaient à atteindre la Lune. Cependant, le magazine 2023 papier La technologie de navigation relative de haute précision du même nom indique que les deux satellites visent une orbite rétrograde lointaine (DRO) autour de la Lune. Les données orbitales le confirment désormais.

Destination : orbite rétrograde lointaine

Les paires DRO-A et B sont conçues pour communiquer depuis une orbite rétrograde lointaine avec un autre satellite, appelé DRO-L, en orbite terrestre basse. DRO-L a été lancé sur une fusée Jilong 3 en février. DRO est une orbite lunaire haute qui se déplace dans la direction opposée à la rotation de la Lune autour de la Terre.

La Chine n'a pas encore fourni de mise à jour sur les satellites DRO-A et B. La brûlure post-orbite, lorsque le vaisseau spatial est au périgée, ou à son approche la plus proche de la Terre, pourrait élever son apogée, ou le point le plus éloigné de la Terre, à la distance lunaire.

Le vaisseau spatial devra ensuite effectuer un autre brûlage pour entrer sur son orbite lunaire prévue. On ne sait pas comment l’utilisation imprévue de carburant pour élever son orbite afin d’atteindre la Lune affecterait la mission.

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La mission peut être mise à jour si le ou les satellites entrent sur son orbite lunaire initialement prévue. La nature fermée de la mission en termes d'informations dément l'ouverture, tandis que l'atterrisseur Peregrine d'Astrobotic a connu des problèmes lors de sa malheureuse mission lunaire.

La mission DRO-A/B ne semble pas constituer un élément majeur des projets lunaires de la Chine et sa perte n'aurait pas d'impact majeur sur le programme d'exploration du pays. Il s’agit plutôt d’une mission de test technologique et orbital qui pourrait jouer un rôle dans ses ambitions lunaires plus larges visant à créer une infrastructure de navigation et de communication lunaire pour soutenir l’exploration lunaire.

Ce n’est pas non plus la seule nouvelle mission lunaire chinoise. Le satellite relais de communications lunaires Queqiao-2 a été lancé le 19 mars en tant que précurseur de la mission de retour d'échantillons sur la face cachée Chang'e-6, dont le lancement est prévu en mai. Deux satellites plus petits, appelés Tiandu-1 et Tiandu-2, étaient à bord du lancement en tant qu'explorateurs des plans plus larges de la constellation Queqiao.

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Vie microbienne inexplorée dans les estuaires souterrains

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Vie microbienne inexplorée dans les estuaires souterrains
Les faits saillants de l'éditeur sont des résumés de recherches récentes rédigées par les éditeurs de la revue AGU.
source: Journal de recherche géophysique : Biogéosciences

Les estuaires souterrains (STE), où se mélangent les eaux souterraines terrestres et l’eau de mer, sont vitaux pour les écosystèmes côtiers océaniques. Il a été défini pour la première fois il y a 25 ans par Willard Moore (1999), ces régions ne sont pas bien étudiées, même si elles sont confrontées à des menaces croissantes en raison des futurs changements globaux.

Adesari et al. [2024] Il cherche à combler les lacunes des connaissances en mesurant les communautés microbiennes et leurs fonctions au sein des STE. En utilisant des incubations de sédiments qui imitent les facteurs de stress attendus, tels que l'élévation du niveau de la mer, l'augmentation des niveaux de nutriments et de longs temps de séjour, l'étude révèle la sensibilité des communautés microbiennes aux changements de nitrate et de salinité.

Ces résultats soulignent le rôle central des communautés microbiennes dans la réponse aux fluctuations environnementales du microbiote et dans la régulation des cycles du carbone et de l’azote dans les zones océaniques côtières. De plus, les activités humaines remodèlent radicalement les entreprises publiques, soulignant le besoin urgent d’efforts de conservation, tels que la réduction des taux de prélèvement des eaux souterraines.

Citation : Adyasari, D., Dimova, NT, Ní Chadhain, SM et Waska, H. (2024). Communautés microbiennes et activité métabolique dans les aquifères riches en matières organiques : l'impact des changements climatiques et d'utilisation des terres. Journal de recherche géophysique : Biogéosciences129, e2023JG007660. https://doi.org/10.1029/2023JG007660

—Marguerite A. Xenopoulos, rédacteur en chef, JGR : Biogéosciences

Texte © 2024. Les auteurs. CC BY-NC-ND 3.0
Sauf indication contraire, les images sont soumises au droit d'auteur. Toute réutilisation sans autorisation expresse du titulaire des droits d'auteur est interdite.

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Les neurones sensoriels jouent un rôle central dans la coordination de la réparation et de la régénération des tissus

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Des chercheurs de l’Université Monash et de l’Université d’Osaka ont dévoilé une découverte révolutionnaire concernant le rôle central des neurones sensoriels dans la régulation de la réparation et de la régénération des tissus, ce qui est très prometteur pour les patients souffrant d’une mauvaise cicatrisation des tissus et de diabète.

En collaboration avec le professeur Shizuo Akira de l'Union internationale de recherche sur le cancer, une équipe de recherche dirigée par le professeur agrégé Mikael Martino de l'université Monash, qui a également occupé un poste à plusieurs postes à l'université d'Osaka, a publié une avancée majeure dans la médecine régénérative. .. nature.

Leurs recherches mettent en évidence l’interaction complexe entre les systèmes nerveux et immunitaire, ainsi que l’implication essentielle des neurones sensoriels dans la réparation et la régénération des tissus. Alors que les neurones sensoriels nociceptifs sont principalement associés à la sensation de douleur, leur contribution à la régénération tissulaire n’était pas claire jusqu’à présent. Grâce à leurs recherches, l’équipe a démontré que la suppression d’un sous-type spécifique de neurones sensoriels contenant le canal ionique Nav1.8 altère considérablement la réparation des plaies cutanées et la régénération musculaire après une blessure. En outre, ils ont révélé que les terminaisons de ces neurones sensoriels s’étendent jusqu’à la peau et aux tissus musculaires blessés et communiquent avec les cellules immunitaires via le peptide neuronal lié au gène de la calcitonine (CGRP) pendant le processus de guérison. Ce neuropeptide joue un rôle crucial en influençant les cellules immunitaires pour faciliter la guérison des tissus après une blessure. Dans des modèles précliniques, tels que des souris dépourvues de neurones sensoriels et des souris diabétiques dont les neurones périphériques sont endommagés, une version technique du CGRP a été utilisée, conçue pour améliorer son efficacité, accélérer la cicatrisation des plaies et favoriser la régénération musculaire.

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Ces résultats sont très prometteurs pour la médecine régénérative, en particulier dans le traitement des tissus mal cicatrisés, couramment observés dans des pathologies telles que le diabète. En regardant vers l’avenir, l’équipe vise à développer des thérapies innovantes ciblant les causes sous-jacentes d’une mauvaise réparation tissulaire en exploitant les interactions neuro-immunes.

L'Université Monash est l'un des partenaires mondiaux de connaissances de l'Université d'Osaka, un partenariat stratégique visant à développer des programmes de recherche et d'enseignement durables et de haute qualité qui peuvent contribuer à résoudre les problèmes mondiaux. L'auteur principal, Mikael Martino, un fervent défenseur de la collaboration entre les deux universités, a souligné l'importance des relations interinstitutionnelles solides et du système de nomination mutuelle pour permettre aux chercheurs internationaux comme lui de collaborer efficacement avec les universitaires de l'Université d'Osaka.

source:

Référence du magazine :

Lu, Y.-Z., et autres. (2024). Les neurones sensoriels CGRP favorisent la guérison des tissus via les neutrophiles et les macrophages. nature. est ce que je.org/10.1038/s41586-024-07237-y.

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