Östersjöns flora av bakterieplankton kartlagd
Med hjälp av avancerad DNA-sekvenseringsteknologi har forskare vid KTH i ett internationellt forskningssammarbete skapat en tredimensionell karta över utbredningen av tusentals bakterieplanktonarter i Östersjön. Eftersom bakterier spelar nyckelroller i olika näringsämnens kretslopp i den marina miljön är detta viktigt för förståelsen för hur Östersjöns ekosystem fungerar.
Den bakteriella kartläggningen visar att salthalten har mycket stor inverkan på artsammansättningen av bakterier i Östersjön. Väster om de danska sunden dominerar typiska havslevande arter men ju längre in i Östersjön man kommer, desto mer övergår bakteriesamhället till att innehålla bakterier som är nära släktingar till sjölevande arter.
Uppsättningen av bakterier ändras också drastiskt då man kommer ner på de syrefria djupen. Här dominerar organismer som kan använda andra molekyler än syre för respiration.
Detta är första steget i att skapa en helhetsbild av Östersjöns mikrobiella värld. Målsättningen på lång sikt är att ta reda på vilka biogeokemiska processer som utförs av de olika mikroorganismerna, samt hur dessa processer styrs.
– Nu har vi en karta över vilka bakterier som finns var, åtminstone under sommaren. Nästa steg blir att ta reda på vilka metabola egenskaper mikroorganismerna har i olika områden och djup, säger KTH-forskaren Anders Andersson, som jobbar med systembiologiska studier av mikrobiella samhällen, som ansvarat för studien.
Forskarna har sekvenserat bakteriellt DNA från ett par hundra prover som tagits på olika ställen och djup i hela Östersjön samt Kattegatt och Skagerrak, prover som samlats in under en expedition som koordinerats av Liebniz-institutet för Östersjöstudier i Rostock.
Genom att sekvensera taxonomiska markörgener från tusentals bakterier i varje prov har man skapat sig en tydlig bild av vilka bakteriearter som finns där och i vilka frekvenser. DNA-sekvenseringsmetoden bygger på så kallad pyrosekvensering, som ursprungligen utvecklades av KTH-forskaren Pål Nyren. Här används en modernare version av pyrosekvensering som kan läsa cirka en miljon sekvenser samtidigt.
– De nya sekvenseringsteknologierna har revolutionerat inte bara organismbiologi och medicinsk forskning, utan också ekologi. Nu kan man få en detaljerad bild av vilka mikroorganimser som finns i olika miljöer, och börja skapa modeller för vad som styr sammansättningen och dynamiken av mikroorganismer, säger Anders Andersson.
Studien har rönt uppmärksamhet internationellt och publicerades nyligen online i Nature Publishing Groups tidskrift ISME Journal.
För mer information, kontakta Anders Andersson på 08 – 52 48 14 80 eller anders.andersson@scilifelab.se.
