Una simbiosis en mar abierto

Un estudio examina la expresión génica de un simbionte fotosintético que vive dentro de numerosos organismos marinos. Las diatomeas marinas representan una quinta parte de la fotosíntesis mundial. Muchas áreas costeras, pero las asociaciones de diatomeas y diazótrofos prosperan en aguas de mar abierto, gracias a la relación simbiótica entre el huésped de diatomeas y las bacterias fijadoras de nitrógeno. Rachel Foster, Enrique Flores y sus colegas recolectaron la diatomea Hemialus hawkeye con la cianobacteria Richelia intracellularis que vive dentro de las células de la diatomea de varios lugares en el Atlántico norte tropical occidental. Las cianobacterias son bacterias fotosintéticas similares a las plantas. Debido a que los investigadores actualmente no pueden cultivar Richelia intracellularis en el laboratorio, los autores investigaron la función de las proteínas que se encuentran en el endosimbionte mediante la expresión de las proteínas en organismos modelo, incluidos Escherichia coli y Anabaena sp. Una proteína descompone la sacarosa en glucosa y fructosa. La presencia de una proteína de unión a solutos específica de sacarosa que participa en la captura de moléculas a través de la membrana celular sugiere que las diatomeas suministran sacarosa a las bacterias. Se identificaron otras proteínas fijadoras de solutos que participan en el transporte de aminoácidos (glutamato, fenilalanina) y poliaminas (espermidina). La expresión de genes que codifican estas proteínas se verificó en poblaciones silvestres del Océano Atlántico. Según los autores, el estudio pinta una imagen de un sistema que proporciona a las bacterias diatomeas compuestos de carbono orgánico reducido para mantener altas tasas de fijación de nitrógeno.