As cianobactérias marinhas são os organismos fotossintéticos mais abundantes na Terra e são responsáveis ​​por produzir grande parte do oxigênio que respiramos. Embora sua principal fonte de energia seja obtida através da fotossíntese, processo pelo qual convertem o dióxido de carbono (CO2) da atmosfera em matéria orgânica, dependendo de certas circunstâncias também são capazes de captar diretamente substâncias orgânicas do meio ambiente, como glicose, e assimilá-los como fonte de energia. Por isso são considerados organismos mixotróficos, pois possuem uma forma mista de alimentação (luz e matéria orgânica).

Com o objetivo de conhecer certas circunstâncias que favorecem a absorção direta de substâncias orgânicas pelas cianobactérias, o grupo de pesquisa “Adaptações no metabolismo de nitrogênio e carbono em cianobactérias marinhas”, da Universidade de Córdoba (UCO) na Espanha, realizou várias investigações que permitem entender melhor como esses organismos assimilam e utilizam a glicose, que é o composto orgânico mais abundante na natureza.

Assim, em um estudo publicado na revista acadêmica Microbiology Spectrum, a equipe constatou que a capacidade de captação de glicose e seus efeitos no metabolismo são diferentes entre diferentes cepas de Prochlorococcus e Synechococcus, que são os dois principais gêneros de cianobactérias existentes. . Ou seja, existem algumas cianobactérias que são mais eficientes na captação de glicose e o uso que fazem dela também pode ser diferente, já que “as cianobactérias marinhas no oceano são capazes de moldar seu metabolismo em função da disponibilidade de glicose. ” glicose”, explica José Manuel García Fernández, do grupo de pesquisa.

Agora, uma coisa é a assimilação da glicose (ou seja, como eles usam essa matéria orgânica), e outra é como eles conseguem capturá-la. Para fazer isso, eles usam proteínas chamadas de transportadores. Essas proteínas são responsáveis ​​por identificar a glicose no ambiente e introduzi-la no interior da célula. Num estudo publicado na revista académica BBA Bioenergetics com a colaboração da Universidade Nova de Lisboa, em Portugal, a equipa conseguiu identificar com precisão a estrutura e funções do transportador de glicose Prochlorococcus, que se destaca por ser capaz de identificar pequenas quantidades de glicose ao seu redor. “Estudos futuros”, explica García Fernández, “permitirão responder à questão de quais partes específicas desse transportador são responsáveis ​​por ter essa capacidade”.

Da esquerda para a direita, María del Carmen Muñoz Marín, Jesús Díez, José Manuel García Fernández, José Ángel Moreno Cabezuelo, Guadalupe Gómez e Antonio López Lozano, do Grupo Adaptações no metabolismo de nitrogênio e carbono em cianobactérias marinhas, vinculado à OAU . (Foto: UCO)

Além disso, em pesquisas realizadas em colaboração com as Universidades do Havaí e do Arizona, nos Estados Unidos, publicadas na revista acadêmica Microbiology Spectrum e nas quais analisaram amostras naturais durante uma campanha oceanográfica no Havaí, a equipe acrescentou mais três características à relação do Prochlorococcus com a glicose. Primeiro, que o transporte de glicose é maior durante o dia do que à noite, graças à disponibilidade de luz. Em segundo lugar, essa absorção de glicose segue um ciclo circadiano diferente de outras bactérias que vivem na mesma área do oceano. E, finalmente, a equipe descobriu diferenças no metabolismo da glicose entre as cianobactérias superficiais e profundas.

Todo este processo de assimilação da glucose é essencial para algumas cianobactérias e confere-lhes vantagens face à sua concorrência: poupam energia (já que é mais difícil transformar CO2 em matéria orgânica do que alimentar-se directamente dela) e removem matéria orgânica de outros microrganismos concorrentes . que estão ao seu redor. Além disso, embora a principal fonte de energia para as cianobactérias seja a luz do sol, muitas vivem em áreas profundas onde não chega a luz, por isso é fundamental que capturem matéria orgânica para sobreviver. Isso foi demonstrado recentemente por pesquisadores da Universidade de Haifa (Israel), em um estudo que a professora da UCO María del Carmen Muñoz Marín revisou para a revista acadêmica Nature Microbiology. (Fonte: UCO)