Το βακτηριακό «γονίδιο διακόπτη» ρυθμίζει τον τρόπο με τον οποίο οι ωκεανοί εκπέμπουν θείο στην ατμόσφαιρα

Σε μια πρωτοποριακή ανακάλυψη, οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει ένα γονίδιο διακόπτη κλειδιού που ρυθμίζει την εκπομπή θείου από τους ωκεανούς στην ατμόσφαιρα της Γης. Αυτό το εύρημα ρίχνει φως σε μια κρίσιμη διαδικασία που επηρεάζει το παγκόσμιο κλίμα και έχει επιπτώσεις στην κατανόηση του μεταβαλλόμενου περιβάλλοντος της Γης.

Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τους επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Ανατολικής Αγγλίας (UEA) και στο Εθνικό Κέντρο Ωκεανογραφίας (NOC), εστίασε τη μελέτη τους σε διμεθυλοσουλφονοπροπιονικό (DMSP), μια ένωση που παράγεται από θαλάσσιο φυτοπλαγκτόν και βακτήρια. Όταν το DMSP οξειδώνεται, απελευθερώνει θείο στην ατμόσφαιρα με τη μορφή διμεθυλοσουλφιδίου (DMS). Το αέριο DMS λειτουργεί ως πυρήνες συμπύκνωσης σύννεφων, διαδραματίζοντας κρίσιμο ρόλο στο σχηματισμό σύννεφων και επηρεάζοντας έτσι το κλίμα της Γης.

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η βακτηριακή αποικοδόμηση του DMSP είναι υπεύθυνη για το 90% των εκπομπών DMS από τους ωκεανούς. Ωστόσο, τα συγκεκριμένα γονίδια που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία ήταν άγνωστα μέχρι τώρα.

Χρησιμοποιώντας τις προσεγγίσεις γονιδιωματικής και μεταγονιδιωματικής αιχμής, η ερευνητική ομάδα εντόπισε ένα γονίδιο διακόπτη που ονομάζεται "DSRU" που ρυθμίζει την έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται στη βακτηριακή αποικοδόμηση DMSP. Αυτό το γονίδιο διακόπτη είναι ευρέως διαδεδομένο μεταξύ των θαλάσσιων βακτηρίων, υποδηλώνοντας τον κρίσιμο ρόλο του στην παραγωγή DMS.

"Η ταυτοποίηση του γονιδίου DSRU Switch είναι μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση της ρύθμισης των εκπομπών θείου από τους ωκεανούς", εξήγησε ο Δρ Michelle Taylor, επικεφαλής ερευνητής στη μελέτη. "Αυτή η ανακάλυψη παρέχει ένα κρίσιμο κομμάτι του παζλ στην προσπάθειά μας να ξεδιπλώσουμε τις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των θαλάσσιων βακτηρίων, του κύκλου του θείου και του κλίματος της Γης".

Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο διάσημο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications, έχουν σημαντικές επιπτώσεις για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το κλιματικό σύστημα της Γης ανταποκρίνεται στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Με την αποβολή των μηχανισμών που ελέγχουν τις εκπομπές DMS, οι επιστήμονες αποκτούν μια βαθύτερη εικόνα των παραγόντων που επηρεάζουν τον σχηματισμό σύννεφων και την ισορροπία της ακτινοβολίας της Γης.

Επιπλέον, η ανακάλυψη του γονιδίου DSRU Switch ανοίγει νέες οδούς για περαιτέρω έρευνα σχετικά με το ρόλο των θαλάσσιων βακτηρίων στη βιογεωχημική ποδηλασία και τη συμβολή τους στις παγκόσμιες εκπομπές θείου. Αυτή η γνώση είναι απαραίτητη για την πρόβλεψη και την άμβλυνση των επιπτώσεων των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στη λεπτή ισορροπία των οικοσυστημάτων του πλανήτη μας.