昼間フォトミクストロフィー 温泉サイアノバクテリアマットの13C含有量への影響

科学分野:

• 微生物生態学
• 地質生物学
• 同位体地化学

背景:

• 極端な環境での微生物マットは 古代のストロマトライトの現代的な類似点として機能します
• イエローストーン国立公園のマットは,サイアノバクテリア (Synechococcus spp.) が支配しています. 糸状細菌 (Roseiflexus spp. ) でした.
• 以前の研究では,Roseiflexus spp. 解けた無機炭素 (DIC) は,朝の無酸素状態でのみ固定します.

研究 の 目的:

• Synechococcus sppの役割について調べるため そして,Roseiflexus spp. 酸素微生物マット
• Roseiflexus spp.を特定するために 日光時間中にDICと有機化合物を組み込み,光ミクソトロフィーを行う.
• 微生物マットの全体的な炭素同位体シグネチャーに異なる代謝経路の貢献を理解する.

主な方法:

• 安定した同位体探査を13Cラベル付きビカルボネートと有機酸 (アセテート,プロピオネート,ラクテート,グリコラート) で利用した.
• 微生物バイオマスに13Cの組み込みを追跡するために,質量スペクトロメトリーとレーザー除去質量スペクトロメトリーを使用した.
• ペプチドとタンパク質の13C標識パターンを分析し,特に3ヒドロキシプロピオネート経路を標的とした.

主要な成果:

• 両方ともシネココックスの種です そして,Roseiflexus spp. 日中のDICの吸収を示しています.
• ローゼイフレックス・スペル 13Cで標識された有機酸,特にグリコラットと乳酸のペプチドへの組み込みが著しく高かった.
• 赤外線光 (Roseiflexusによって利用される) による13Cの組み込みは,より深いマット層で観察され,可視光 (Synechococcus) からの13Cは,最も上の層にあった.

結論:

• ローゼイフレックス・スペル DICと有機化合物を利用して,一日中活発に光合成を行います.
• Roseiflexus sppの3ヒドロキシプロピオネート経路について 標識された有機酸を含み,光合成代謝をサポートします.
• Roseiflexus sppの光ミクロトロフィック活動について 微生物マットの炭素同位体シグネチャーに寄与し,古代ストロマトライトの解釈を複雑にする可能性があります.