Partição de nicho em bactérias marinhas onipresentes, abundantes e previamente negligenciadas: um estudo de caso da ordem Rhodospirillales

Resumo

Microorganismos marinhos representam uma grande parte da biodiversidade global e desempenham papéis importantes nos oceanos. No entanto, pesquisar sua diversidade e ecologia era extremamente desafiador devido à limitações metodológicas e amostrais. Ferramentas moleculares e bioinformáticas modernas, juntamente com recentes expedições oceanográficas de larga escala (ex.: Tara Oceans e Malaspina), têm permitido à comunidade científica avaliar a diversidade planctônica do oceano global com uma precisão sem precedentes. Por exemplo, foi revelado recentemente que a temperatura é a pressão seletiva mais forte atuando sobre as comunidades microbianas no oceano global. Esta é uma descoberta muito relevante, uma vez que o oceano tem aquecido rapidamente nos últimos dois séculos e relatórios de mudanças climáticas atuais projetam um aquecimento ainda maior para este século. O termo 'partição de nicho' refere-se ao mecanismo através do qual a seleção natural leva as espécies concorrentes a diferentes nichos e já foi descrita em micróbios marinhos. Durante meu projeto de doutorado, encontramos um padrão claro de partição de nicho direcionado pela temperatura tanto espacial (latitude e profundidade) como temporalmente em Rhodospirillales, uma bactéria marinha onipresente, abundante, mas anteriormente negligenciada na literatura. Este projeto BEPE reúne teoria ecológica clássica, técnicas moleculares de ponta e métodos independentes de cultura para explorar a biologia e ecologia de um grupo bacteriano marinho (Rhodospirillales) potencialmente importante, mas anteriormente negligenciado no oceano global. Para atingir este objetivo, combinaremos dados espaciais de duas expedições oceanográficas globais (Tara Oceans e Malaspina), uma regional (HotMix Mediterranean Cruise) e séries temporais de um observatório microbiano marinho (NO do Mar Mediterrâneo). Neste trabalho, também planejamos buscar os genes e mecanismos de adaptação deste grupo bacteriano onipresente aos diferentes nichos de temperatura obaservados. Além disso, temos como objetivo refinar a taxonomia e definir as capacidades ecológicas e funcionais de bactérias marinhas ainda não cultivadas (Rhodospirillales) usando genômica comparativa de 'single aplified genomes' (SAGs) e 'metagenome assembled genomes'(MAGs). (AU)