Üçüncü nəsil metagenomikadan istifadə edərək, Miguel Hernández Elche Universitetinin (UMH) Bitki istehsalı və Mikrobiologiya Departamentinin tədqiqatçıları okeanda ən çox yayılmış bakteriya olan SAR11 dəniz bakteriyalarının təkamül uğurunun arxasındakı genomik əsasları aşkar etdilər.

“Microbiome” jurnalında dərc edilən araşdırma göstərir ki , bu bakteriyalar ortaq bir “genetik nüvəni” kiçik genomik adalarla birləşdirir, hər biri adətən əhalinin ətraf mühitdəki dəyişikliklərə dinamik şəkildə reaksiya verməsini təmin edən vahid “çevik gen”ə malikdir.

Bu kəşf bu mikrob populyasiyalarının qlobal ekoloji tarazlığı qorumaq, biomüxtəlifliyi inkişaf etdirmək və iqlim dəyişikliyinin təsirlərinə uyğunlaşmaq üçün necə vacib olduğuna işıq salır.

Dəniz mikrobiomu ekosistemlərin saxlanmasında, qlobal biogeokimyəvi dövrlərin idarə edilməsində və dənizin ilkin məhsuldarlığının 98%-ə qədərini təşkil etməkdə mühüm rol oynayır. SAR11, bütün prokaryotik hüceyrələrin 20-40%-ni təşkil edən, okean səthi sularında sayca üstünlük təşkil edən sərbəst yaşayan bakteriyalar qrupudur.

“Bu mikrobların bolluğuna və kosmopolit yayılmasına baxmayaraq, onların təbii populyasiyalarının tam genetik zənginliyini bərpa etməkdə məhdudiyyətlər mikrobların təkamülü ilə ekologiya arasındakı əlaqəni genomik baxımdan başa düşməyimizə mane oldu” dedi Mario López Peres, UMH tədqiqatçısı və tədqiqatın baş müxbir müəllifi.

İlk dəfə olaraq, UMH Mikrob Genomikası və Təkamül Qrupu Aralıq dənizindən ətraf mühit nümunələrində SAR11-in genetik müxtəlifliyini dəqiq şəkildə yenidən qurmaq üçün tək hüceyrəli genomikanı və uzun müddət oxunan metagenomikanı birləşdirdi. Bu innovativ yanaşma SAR11 genomunun necə qurulduğunu və eyni populyasiyada birgə mövcud olan ştammların necə şaxələndirildiyini aydınlaşdırmağa imkan verdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1747731680&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-tiny-genomic-islands-ocean-abundant.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1747731679936&bpp=1&bdt=60&idt=121&shv=r20250515&mjsv=m202505130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747731617%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747731617%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747731617%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=4745079760870&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2071&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092200%2C95353386%2C95360610%2C31092448%2C95360954%2C95360949&oid=2&pvsid=6482496633486941&tmod=510967708&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=232

Tədqiqat göstərir ki, bu bakteriyalar genomlarının 81%-ni təşkil edən demək olar ki, eyni genetik nüvəni bölüşürlər. Qalan hissə çevik genom olaraq bilinir, kiçik bölgələrdə cəmlənir, əksəriyyəti tək bir gen ehtiva edir və bütün suşlarda ekvivalent mövqelərdə görünür.

UMH Ph.D Carmen Molina Pardines izah edir: “Bu kiçik variasiyalar həmişə genomda eyni yerdədir və müxtəlif versiyalarda olsa da, oxşar funksiyaları olan genləri ehtiva edir”. tələbə və tədqiqatın ilk müəllifi.

Bu genomik model çoxsaylı ştammların birgə mövcudluğunu dəstəkləyir və onlar arasında birbaşa rəqabəti minimuma endirir.

Bu təşkilati quruluş poliklonal populyasiyaların – eyni mühitdə birlikdə mövcud olan çoxsaylı genetik variantların qruplarının yaranmasına səbəb olur.

Belə bir quruluş selektiv süpürmələr zamanı əsas genləri qoruyur və geniş genetik rezervuarı qoruyaraq funksional ehtiyatı qoruyur. Bu genetik rezervuar əhalinin ətraf mühitin təzyiqlərinə sürətlə uyğunlaşmasına imkan verir.

UMH tədqiqatçısı və tədqiqatın əsas müəllifi José M. Haro Moreno əlavə edir: “Bu nəticələr Aralıq dənizi kimi qida baxımından zəif dəniz mühitlərində SAR11-in ekoloji uğurunu izah edən strategiyalar haqqında fikir verir”.

Tədqiqat təkamül anlayışlarından əlavə, üçüncü nəsil metagenomikanın əvvəllər təcrid olunmuş mədəniyyət üçün son dərəcə çətin olan bu mikroorqanizmlərin öyrənilməsini çətinləşdirən texniki məhdudiyyətləri dəf etdiyini nümayiş etdirir.

Tədqiqat UMH-ni dəniz mikrobiomunun təkamülü tədqiqatında beynəlxalq lider kimi yerləşdirir. Onun inteqrativ yanaşması okeanlarda və uzanaraq, Yerdə həyatı dəstəkləyən mexanizmlərin daha dərindən başa düşülməsinə kömək edir.

Ətraflı məlumat: Carmen Molina-Pardines et al, Ətraf mühitin pangenomunda geniş paralogizm: təbii SAR11 populyasiyalarının ekoloji uğurunda əsas amil, Microbiome (2025). DOI: 10.1186/s40168-025-02037-6

Jurnal məlumatı: Microbiome 

Elche Miguel Hernandez Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir