Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Bacterieel 'schakelgen' reguleert hoe oceanen zwavel in de atmosfeer uitstoten

In een baanbrekende ontdekking hebben wetenschappers een sleutelschakelaargen geïdentificeerd dat de uitstoot van zwavel uit de oceanen naar de atmosfeer van de aarde reguleert. Deze bevinding werpt licht op een cruciaal proces dat het mondiale klimaat beïnvloedt en implicaties heeft voor het begrijpen van de veranderende omgeving van de aarde.

Het onderzoeksteam, geleid door wetenschappers van de Universiteit van East Anglia (UEA) en het National Oceanography Centre (NOC), concentreerde hun onderzoek op dimethylsulfoniopropionaat (DMSP), een verbinding geproduceerd door marien fytoplankton en bacteriën. Wanneer DMSP wordt geoxideerd, komt er zwavel vrij in de atmosfeer in de vorm van dimethylsulfide (DMS). DMS-gas fungeert als wolkencondensatiekernen en speelt een cruciale rol bij de vorming van wolken en beïnvloedt zo het klimaat op aarde.

Eerdere studies hebben aangetoond dat bacteriële afbraak van DMSP verantwoordelijk is voor maximaal 90% van de DMS-emissies uit de oceanen. De specifieke genen die bij dit proces betrokken zijn, waren tot nu toe echter onbekend.

Met behulp van geavanceerde genomica- en metagenomica-benaderingen identificeerde het onderzoeksteam een ​​schakelgen genaamd "dsrU" dat de expressie reguleert van genen die betrokken zijn bij bacteriële DMSP-afbraak. Dit schakelgen is wijdverspreid onder mariene bacteriën, wat erop wijst dat het een cruciale rol speelt bij de productie van DMS.

"De identificatie van het dsrU-schakelgen is een belangrijke doorbraak in het begrijpen van de regulering van de zwaveluitstoot door oceanen", legt Dr. Michelle Taylor, hoofdonderzoeker van het onderzoek, uit. "Deze ontdekking vormt een cruciaal stukje van de puzzel in onze zoektocht om de complexe interacties tussen mariene bacteriën, de zwavelcyclus en het klimaat op aarde te ontrafelen."

De bevindingen, gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications, hebben aanzienlijke implicaties voor het begrip van hoe het klimaatsysteem van de aarde reageert op veranderende omgevingsomstandigheden. Door licht te werpen op de mechanismen die de DMS-emissies controleren, krijgen wetenschappers een dieper inzicht in de factoren die de vorming van wolken en de stralingsbalans van de aarde beïnvloeden.

Bovendien opent de ontdekking van het dsrU-schakelgen nieuwe wegen voor verder onderzoek naar de rol van mariene bacteriën in de biogeochemische cycli en hun bijdrage aan de mondiale zwavelemissies. Deze kennis is essentieel voor het voorspellen en verzachten van de impact van menselijke activiteiten op het delicate evenwicht van de ecosystemen van onze planeet.