Forskere opdager, hvordan dybhavsbakterier fornemmer blåt lys

I havets dybder, hvor sollys næsten ikke trænger ind, har en gruppe bakterier udviklet en bemærkelsesværdig evne til at fornemme blåt lys og bruge det til deres fordel. Disse bakterier, kendt som Shewanella woodyi, trives i det mørke, næringsrige miljø i dybhavet, hvor de spiller en afgørende rolle i nedbrydningen af ​​organisk materiale.

Et team af forskere fra University of California, Santa Barbara, ledet af professor Bradley Tebo, satte sig for at forstå, hvordan S. woodyi registrerer og reagerer på blåt lys i det dybe hav. Deres resultater, offentliggjort i tidsskriftet "Nature Microbiology", kaster lys over de unikke sensoriske mekanismer, som disse bakterier anvender til at navigere i deres mørke omgivelser.

I hjertet af S. woodyis lysfølende evne er et protein kaldet BLUF (flavin, der bruger blåt lys). BLUF-proteiner findes i en række forskellige organismer, herunder bakterier, planter og dyr, og de spiller en afgørende rolle i forskellige lysafhængige processer såsom fotosyntese og døgnrytmeregulering.

I tilfælde af S. woodyi fungerer BLUF-proteinet som en molekylær switch, der styrer ekspressionen af ​​visse gener. Når blåt lys rammer BLUF-proteinet, gennemgår det en strukturel ændring, der udløser produktionen af ​​specifikke proteiner involveret i energimetabolisme og næringsstofoptagelse. Denne reaktion på blåt lys gør det muligt for S. woodyi at optimere sin vækst og overlevelse i dybhavsmiljøet.

Forskerne fandt ud af, at S. woodyi kan mærke og reagere på blåt lys selv ved ekstremt lave lysintensiteter. Dette er særligt vigtigt, fordi mængden af ​​tilgængeligt blåt lys i dybhavet er meget begrænset. Ved at være meget følsom over for blåt lys kan S. woodyi drage fordel af selv de svageste lyssignaler til at navigere i omgivelserne og lokalisere fødekilder.

Desuden opdagede forskerne, at S. woodyis BLUF-protein er meget konserveret blandt forskellige bakteriestammer. Dette tyder på, at evnen til at fornemme blåt lys er en afgørende tilpasning, som er blevet bevaret gennem hele udviklingen af ​​S. woodyi, hvilket understreger dens betydning for disse bakteriers overlevelse i dybhavet.

Undersøgelsens resultater kaster ikke kun lys over dybhavsbakteriers sensoriske mekanismer, men giver også indsigt i BLUF-proteinernes bredere rolle i forskellige lysafhængige processer på tværs af forskellige organismer. At forstå de molekylære mekanismer, der ligger til grund for lyssansning og respons i bakterier, kan have implikationer inden for områder som optogenetik, bioteknologi og astrobiologi, hvor udforskningen af ​​liv i ekstreme miljøer er af stor interesse.