La variabilidad de la vitamina B12 en las algas de la Antártida afecta el cambio climático la vida en el Océano Austral

La deficiencia de vitamina B12 en humanos puede causar una serie de problemas de salud e incluso la muerte. Hasta ahora, se cree que la misma deficiencia afecta también a algunas especies de algas. Un nuevo estudio examina la exposición de Phaeocystis antarctica (P. antarctica) a las condiciones de la matriz de hierro y vitamina B12. Los resultados mostraron que las algas pudieron sobrevivir sin B12, lo que fue indicado incorrectamente por el análisis informático de la secuencia genética.

Las algas, que se originaron en el Océano Austral, comienzan como células individuales que pueden transformarse en colonias de milímetros. Investigación publicada en Funcionamiento de la Academia Nacional de Ciencias«Ecocardiografía flexible de B12 de Phaeocystis antarctica debido a la fusión de la metionina sintasa independiente de B12 con homólogos difusos» realizada por el MIT, WHOI, JC Venter Institute y Scripps Institution of Oceanography (UCSD) encontró que, a diferencia de otras claves de fitopoliteno. , P. La Antártida puede sobrevivir con o sin vitamina B12.

«La vitamina B12 es importante para el metabolismo de las algas porque les permite formarse», dijo Makoto Saito, coautor del estudio y científico principal del Instituto Oceanográfico Woods Hole (WHOI).

«Cuando no se puede obtener vitamina B12, la vida tiene una manera de ralentizar esos aminoácidos, lo que a su vez hace que crezcan lentamente. En este caso, hay dos enzimas que producen el aminoácido metionina, una de las cuales necesita B12. El otro es más lento pero no requiere B12, lo que significa que P. Antártica tiene la capacidad de adaptarse y sobrevivir con niveles bajos de B12.

Los investigadores llegaron a su conclusión estudiando las proteínas de P. Antártida en un cultivo de laboratorio y también exploraron proteínas clave en muestras de campo. Durante sus observaciones, descubrieron que las algas contenían la proteína de fusión metionina sintasa (MetE), que es independiente de B12. El gen MetE no es un gen nuevo, pero anteriormente se creía que no estaba ocupado por P. Antártida. MetE proporciona a las algas flexibilidad para adaptarse al bajo contenido de vitamina B12.

Deepa Rao, investigadora principal y ex postdoctorada del MIT, dijo: «Este estudio demuestra que los hechos son más complejos. Para la mayoría de las algas, mantener un metabolismo flexible de la B12 es beneficioso debido a la falta de agua en el suministro de vitaminas del mar». Esta flexibilidad les permite producir aminoácidos esenciales incluso cuando no están disponibles suficientes vitaminas del medio ambiente. «La confirmación de que la clasificación de las algas como B12 es necesaria o no puede ser demasiado sencilla.»

Se cree que P. Antártida, que vive en la base de la cadena alimentaria, está completamente controlada por la nutrición con hierro. El descubrimiento del gen MetE también sugiere que la vitamina B12 puede desempeñar un papel. Debido a su presencia en la Antártida, la adaptación de las algas P. le otorga la ventaja potencial de crecer a principios de la primavera en Australia, cuando las bacterias productoras de B12 se vuelven más escasas.

Los hallazgos también tienen implicaciones para el cambio climático. El Océano Austral, donde se encuentra P. Antártida, juega un papel importante en el ciclo del carbono de la Tierra. P. La Antártida ocupa CO₂ Y liberar oxígeno a través de la fotosíntesis.

«A medida que nuestro clima global se calienta, hay un aumento en la cantidad de hierro que ingresa a las costas meridionales de los océanos debido al derretimiento del hielo», dijo Saito. «Predecir lo que determina lo que sigue al hierro es importante, y la B12 parece ser una de ellas. Se han establecido niveles de hierro, pero la B12 aún no se ha incluido en esos modelos».

Andy Allen, coautor del estudio conjunto, dijo: «Estamos particularmente interesados ​​en aprender más sobre el alcance de la diversidad de los niveles de estrés. En el Instituto J. Craig Venter y el Instituto Scripps de Océanos de la Universidad de California, Sandy «Dado que la B12 tiene un valor independiente en relación con la eficacia metabólica, una pregunta importante es si la B12 puede depender de las bacterias productoras de B12».

El descubrimiento de que P. Antártida tiene la capacidad de adaptarse a la menor cantidad de vitamina B12 resulta ser cierto para muchas otras especies de algas que antes se pensaba que consumían estrictamente B12. Los hallazgos de este estudio allanarán el camino para futuras investigaciones sobre el ciclo del carbono y cómo sobreviven diferentes especies de algas en la atmósfera fría y helada del Océano Austral.