La fitotransferrina sensible a los carbonatos controla la absorción de hierro de alta afinidad en las diatomeas

Área de la Ciencia:

• Biología marina
• La bioquímica
• La oceanografía

Sus antecedentes:

• El hierro es un nutriente limitante para el fitoplancton en vastas áreas oceánicas.
• Las diatomeas, el fitoplancton eucariótico crucial, requieren hierro lábil para el crecimiento.
• El mecanismo de adquisición de hierro labile picomólico por las diatomeas era previamente desconocido.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar el mecanismo de adquisición de hierro labile por las diatomeas.
• Caracterizar la función de la proteína ISIP2A en la absorción de hierro.
• Para investigar el papel de los iones carbonato en la adquisición de hierro de diatomeas.

Principales métodos:

• Transcriptómica habilitada por el genoma para identificar genes sensibles al hierro.
• Experimentos de deleción y complementación de genes en la diatomea Phaeodactylum tricornutum.
• Manipulación del sistema de ácido carbónico del agua de mar para evaluar las dependencias iónicas.

Principales resultados:

• ISIP2A fue identificado como una fitotransferrina con unión de hierro férrico coordinado con carbonato.
• La supresión de ISIP2A alteró la absorción de hierro de alta afinidad, que fue restaurada por transferrina humana.
• La absorción de hierro mostró una dependencia de segundo orden de las concentraciones de hierro lábil y de iones carbonatados, lo que indica una colimitación.

Conclusiones:

• ISIP2A es esencial para la absorción de hierro de alta afinidad en las diatomeas, funcionando como una fitotransferrina.
• La disponibilidad de iones carbonatos limita la absorción de hierro, lo que pone de manifiesto una interacción sinérgica con el hierro lábil.
• La acidificación de los océanos, al reducir las concentraciones de iones carbonatos, puede tener un impacto negativo en esta vía crítica de adquisición de hierro para los ecosistemas marinos.