En ny studie visar att SAR11, de mest abundanta bakterierna i världens hav, kan hämmas av sina egna anpassningar till näringsfattiga miljöer. Under stress upplever dessa mikrober cellulära fel som begränsar deras tillväxt, vilket potentiellt påverkar havsekosystem mitt i klimatförändringar. Forskare från University of Southern California framhåller detta som en nyckel svaghet hos dessa dominerande livsformer.
SAR11-bakterier dominerar ytvatten i havet globalt och utgör upp till 40 procent av marina bakterieceller i vissa områden. Deras framgång beror på genomst streamlining, en evolutionär taktik som innebär att slänga icke-essentiella gener för att spara energi i näringsfattiga förhållanden. En studie publicerad i Nature Microbiology 2026 antyder dock att denna effektivitet skapar sårbarheter när miljöerna förändras. Ledd av PhD-kandidaten Chuankai Cheng och korresponderande författaren Cameron Thrash, båda från University of Southern California, analyserade forskningen hundratals SAR11-genom. De fann att många stammar saknar gener som är avgörande för cellcykelreglering, som övervakar DNA-replikation och delning. Under miljöstress, som näringsöverskott, fortsätter dessa bakterier att replikera DNA utan korrekt delning. »Deras DNA-replikation och cell-delning kopplades isär. Cellerna fortsatte att kopiera sitt DNA men misslyckades med att dela sig korrekt, vilket producerade celler med onormala kromosomtal«, förklarade Cheng. Dessa överdimensionerade celler med extra kromosomer dör ofta, vilket bromsar populationstillväxt även när resurserna är rikliga. Denna mekanism förklarar den observerade minskningen av SAR11 under sena faser av fytoplanktonblomningar, när löst organiskt material ökar. »Sena blomningsfaser är förknippade med ökningar av nytt, löst organiskt material som kan störa dessa organismer och göra dem mindre konkurrenskraftiga«, noterade Thrash. Resultaten har bredare implikationer för marin hälsa och klimatförändringar. SAR11 spelar en vital roll i kolcirkulationen inom oceanens näringsvävar. När haven värms upp och fluktuerar mer kan störningar i dessa bakterier omforma mikrobiella samhällen. »Detta arbete belyser ett nytt sätt som miljöförändringar kan påverka marina ekosystem, inte bara genom att begränsa resurser utan genom att störa den interna fysiologin hos dominerande mikroorganismer«, tillade Cheng. Studien, stödd av Simons Foundation, understryker behovet av ytterligare forskning om SAR11:s molekylära svar på instabilitet.
