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Light stimulates growth of proteorhodopsin-containing marine Flavobacteria

机译：光刺激含有蛋白视紫红质的海洋黄杆菌的生长

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Proteorhodopsins are bacterial light-dependent proton pumps. Their discovery within genomic material from uncultivated marine bacterioplankton caused considerable excitement because it indicated a potential phototrophic function within these organisms, which had previously been considered strictly chemotrophic(1). Subsequent studies established that sequences encoding proteorhodopsin are broadly distributed throughout the world's oceans(2-5). Nevertheless, the role of proteorhodopsins in native marine bacteria is still unknown(6). Here we show, from an analysis of the complete genomes of three marine Flavobacteria, that cultivated bacteria in the phylum Bacteroidetes, one of the principal components of marine bacterioplankton, contain proteorhodopsin. Moreover, growth experiments in both natural and artificial seawater ( low in labile organic matter, which is typical of the world's oceans) establish that exposure to light results in a marked increase in the cell yield of one such bacterium (Dokdonia sp. strain MED134) when compared with cells grown in darkness. Thus, our results show that the phototrophy conferred by proteorhodopsin can provide critical amounts of energy, not only for respiration and maintenance but also for active growth of marine bacterioplankton in their natural environment.
机译：蛋白视紫红质是细菌依赖光的质子泵。他们在未经培养的海洋浮游生物的基因组物质中的发现引起了极大的兴奋，因为它表明了这些生物体内潜在的光养功能，而以前人们一直认为这是严格的化学养分功能（1）。随后的研究证实，编码蛋白视紫红质的序列广泛分布于世界海洋中（2-5）。然而，蛋白视紫红质在天然海洋细菌中的作用仍是未知的（6）。在这里，我们通过对三种海洋黄杆菌的完整基因组的分析显示，在细菌拟杆菌科（海洋细菌浮游生物的主要成分之一）中培养的细菌含有蛋白视紫红质。此外，在天然和人工海水（不稳定的有机物，这是世界上典型的海洋）中进行的生长实验表明，暴露于光线下会导致这种细菌（Dokdonia sp。MED134菌株）的细胞产量显着增加。与黑暗中生长的细胞相比因此，我们的结果表明，视紫红质蛋白所赋予的光化营养可以提供关键量的能量，不仅用于呼吸和维持，还可以在其自然环境中促进海洋浮游植物的活跃生长。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2007年第7124期|p. 210-213|共4页
  • 作者

    Gomez-Consarnau L; Gonzalez JM; Coll-Llado M; Gourdon P; Pascher T; Neutze R; Pedros-Alio C; Pinhassi J;

  • 作者单位

    Univ Kalmar, Dept Biol & Environm Sci, SE-39182 KAlmar, Sweden;

    Univ La Laguna, Dept Microbiol & Cell Biol, ES-38206 Tenerife, Spain;

    CSIC, CMIMA, Inst Ciencies Mar, ES-08003 Barcelona, Spain;

    Chalmers, Dept Biol & Chem Engn, SE-41296 Gothenburg, Sweden;

    Lund Univ, Kemictr, SE-22100 Lund, Sweden;

    Univ Gothenburg, Dept Chem Biochem & Biophys, SE-40530 Gothenburg, Sweden;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 自然科学总论;
  • 关键词

    OCEAN; PHOTOTROPHY; BACTERIUM; SAR11; SEA;

    机译：海洋;光学;细菌;SAR11;海;

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