एसएआर11 बैक्टीरिया की आनुवंशिक रणनीतियों को समझना, जो महासागर में सबसे प्रचुर मात्रा में है, पारिस्थितिक संतुलन बनाए रखने और जलवायु परिवर्तन के अनुकूल होने के लिए महत्वपूर्ण है।
एलचे (UMH) के मिगुएल हर्नांडेज़ विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने SAR11 समुद्री बैक्टीरिया की विकासवादी सफलता के लिए जीनोमिक आधार की खोज की है। माइक्रोबायोम में प्रकाशित अध्ययन से पता चलता है कि ये बैक्टीरिया एक साझा "आनुवंशिक कोर" को छोटे जीनोमिक द्वीपों के साथ जोड़ते हैं, जिनमें से प्रत्येक में एक एकल "लचीला जीन" होता है। यह आबादी को पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति गतिशील रूप से प्रतिक्रिया करने की अनुमति देता है।
समुद्री माइक्रोबायोम पारिस्थितिक तंत्र को बनाए रखने और वैश्विक जैव-भू-रासायनिक चक्रों को चलाने के लिए महत्वपूर्ण है। SAR11, मुक्त-जीवित बैक्टीरिया का एक क्लेड (समूह), महासागर की सतह के पानी पर हावी है, जिसमें सभी प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं (बिना नाभिक वाली कोशिकाएं) का 20-40% शामिल है।
UMH शोधकर्ता मारियो लोपेज़ पेरेज़ के अनुसार, प्राकृतिक आबादी की पूर्ण आनुवंशिक समृद्धि को पुनः प्राप्त करने की सीमाओं ने माइक्रोबियल विकास की समझ को बाधित किया है। UMH माइक्रोबियल जीनोमिक्स और इवोल्यूशन ग्रुप ने भूमध्य सागर में SAR11 की आनुवंशिक विविधता को पुनर्निर्माण करने के लिए एकल-कोशिका जीनोमिक्स और लंबी-रीड मेटाजेनोमिक्स को जोड़ा।
अध्ययन में पाया गया कि SAR11 बैक्टीरिया लगभग समान आनुवंशिक कोर साझा करते हैं, जो उनके जीनोम का 81% प्रतिनिधित्व करता है। शेष भाग, "लचीला जीनोम," छोटे क्षेत्रों में केंद्रित है, अक्सर एक एकल जीन के साथ।
UMH पीएचडी छात्र कारमेन मोलिना पारडीन्स बताते हैं कि ये छोटे बदलाव हमेशा एक ही स्थान पर होते हैं और इनमें समान कार्यों वाले जीन होते हैं, लेकिन विभिन्न संस्करणों में। यह जीनोमिक पैटर्न कई उपभेदों के सह-अस्तित्व का पक्षधर है और प्रत्यक्ष प्रतिस्पर्धा को कम करता है।
यह संरचना पॉलीक्लोनल आबादी, या एक ही वातावरण में सह-अस्तित्व वाले कई आनुवंशिक वेरिएंट के समूह बनाती है। यह आवश्यक जीन को संरक्षित करता है और कार्यात्मक अतिरेक बनाए रखता है, एक व्यापक आनुवंशिक जलाशय की सुरक्षा करता है। यह आबादी को पर्यावरणीय दबावों के अनुकूल होने की अनुमति देता है।
UMH शोधकर्ता जोस एम. हारो मोरेनो ने उल्लेख किया कि ये परिणाम पोषक तत्वों की कमी वाले समुद्री वातावरण में SAR11 की पारिस्थितिक सफलता की व्याख्या करने वाली रणनीतियों में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। अध्ययन यह भी दर्शाता है कि तीसरी पीढ़ी का मेटाजेनोमिक्स इन सूक्ष्मजीवों के अध्ययन में तकनीकी सीमाओं को दूर करता है।
यह शोध UMH को समुद्री माइक्रोबायोम विकास अनुसंधान में एक नेता के रूप में स्थापित करता है। SAR11 की जीनोमिक रणनीतियों को समझने से हमें अपने महासागरों को बेहतर ढंग से समझने और उनकी रक्षा करने में मदद मिल सकती है।