Em ainda outro baseado na Terra Pré-vida extraterrestre, os cientistas do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha, em Bremen e da Universidade de Greifswald, junto com colegas de Freiburg, na Itália e nos EUA, revelaram que um verme marinho pequeno, diante de uma comida escassa fornecimento nos sedimentos de areia ao largo da costa de Elba vive em monóxido de carbono e sulfeto de hidrogênio.
O worm, Olavius algarvensis, pode prosperar nesses venenos graças a milhões de bactérias simbióticas que vivem sob sua pele. Eles usam a energia a partir de monóxido de carbono e sulfureto de hidrogénio para produzir alimentos para o worm. Os simbiontes fazer isso apenas como plantas através da fixação de dióxido de carbono em hidratos de carbono, mas em vez de usar a energia da luz do sol, os simbiontes usar a energia a partir de compostos químicos como monóxido de carbono.
"Eles fazem isso de forma tão eficaz, que o worm perdeu seu sistema digestivo inteiro, incluindo a sua boca e intestino, durante o curso da evolução, e se alimenta apenas através de seus simbiontes", explica Nicole Dubilier, Chefe do Grupo de simbiose no Bremen- baseado Max Planck Institute.
O monóxido de carbono e sulfureto de hidrogénio, no entanto, são de modo algum as fontes de energia apenas este worm poderá viver. Algumas das bactérias simbióticas na worm pode levar até hidrogênio e nutrientes orgânicos do meio ambiente, mesmo que estes estão presentes em apenas pequenas quantidades. Olavius algarvensis também tem outros truques na manga que lhe permitem sobreviver em seu ambiente pobre em nutrientes: em contraste com a maioria dos animais, que não são capazes de reciclar seus resíduos e deve excretar eles, o worm pode continuar a fazer uso destes, novamente graças aos seus micróbios simbióticos. Os simbiontes são mestres verdadeiros de reciclagem quando se trata de usar os produtos que contêm ainda muita energia para seus próprios fins, mas não estão mais alguma utilidade para o worm.
"Esta é a razão pela qual o worm foi capaz de não só reduzir o seu sistema digestivo, mas também o seu rim como órgãos excretores", salienta Dubilier ", algo que não tenha sido descoberto em qualquer animal e outras espécies marinhas."
Para as suas investigações, os pesquisadores usaram uma combinação de técnicas de ponta, como metaproteômica e metabolômica, que tornam possível analisar uma grande proporção de proteínas e produtos metabólicos de um organismo. Análise Metaproteomic apresentou um desafio particular, em que exigia os investigadores para separar as células dos simbiontes e do hospedeiro.
"Usando metaproteômica, fomos capazes de identificar milhares de proteínas e atribuí-los aos sócios individuais na simbiose", disse Thomas Schweder do Instituto de Farmácia da Universidade de Greifswald. "Isso nos deu idéias diretas no metabolismo dos simbiontes bacterianos e suas interações com o hospedeiro."
Os investigadores foram muito surpresa quando as suas análises revelaram que o sem-fim tem grandes quantidades de proteínas que permitem utilizar o monóxido de carbono como fonte de energia, porque este gás é tão tóxica. "Além disso, não poderíamos imaginar que o monóxido de carbono está presente em ambientes do verme", diz Manuel Kleiner, um estudante de doutorado no grupo Nicole Dubilier de pesquisa ", por isso ficamos surpresos ao encontrar tais concentrações anormalmente elevados de monóxido de carbono na areia Elba sedimentos. "
Nicole Dubilier tem vindo a trabalhar com o worm para mais de 15 anos: "Nós já sabíamos há algum tempo que as bactérias simbióticas em algarvensis Olavius podem interagir uns com os outros para usar os compostos ricos em energia de enxofre para obter energia."
Mas só agora é que os pesquisadores foram capazes de elaborar outras vias metabólicas - e de descobrir novas fontes de energia. O estudo destaca a importância de complementar as análises metagenômico com metaproteômica e metabolômica.
"O worm nos fornece um exemplo do poder da evolução. Ao longo de milhões de anos, a adaptação e seleção têm levado ao desenvolvimento de um sistema host otimamente adaptado simbionte. E esses vermes aparentemente modestas são um excelente modelo para um melhor compreensão das outras simbioses complexas, tais como aqueles do intestino humano ", diz Dubilier.
Mais informações: metaproteômica de um verme marinho covarde e sua comunidade microbiana simbiótica revelar caminhos incomuns para o uso de carbono e energia, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), doi/10.1073/pnas.1121198109
O Galaxy diário através Max-Planck-Gesellschaft 
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