Коралловые рифы в нагревающихся морях

Исследователи под руководством Памелы Моррис из Университета Южной Каролины выяснили, что повышенная вирулентность морского патогена Vibrio coralliilyticus в теплой воде связана не с увеличением численности бактерий, а с изменением экспрессии белков.

Vibrio coralliilyticus вызывает такие заболевания кораллов, как бактериальное обесцвечивание. Инфекция сильно зависит от температуры: при 24°C определенный штамм не вирулентен, но при нагреве воды всего на 3°C до 27°C он начинает повреждать ткани коралла Pocillopora damicornis.

Исследование, опубликованное в ISME Journal, показало:

• Кривые роста бактерий и общее количество производимого белка были практически идентичны при 24°C и 27°C.
• Однако анализ отдельных белков выявил, что при 27°C происходит значительная активация генов вирулентности.

Ученые секвенировали весь геном Vibrio coralliilyticus и охарактеризовали его протеом, выделив более 600 генов, связанных с вирулентностью. При повышении температуры с 24°C до 27°C:

• Менее 30 генов были значительно активированы при 24°C.
• Более 130 генов были значительно активированы при 27°C.

«Ключом к исследованию был тщательный выбор экологически релевантных температур для сравнения», — отметила Памела Моррис. «Мы видим температурный эффект, а не эффект численности. Разделение этих двух факторов было критически важным».

Результаты важны не только для оценки уязвимости кораллов перед ростом температуры поверхности моря, но и для понимания механизмов, с помощью которых умеренное повышение температуры запускает вирулентность у широкого спектра патогенных организмов.

Ученые предлагают использовать Vibrio coralliilyticus в качестве модельного патогена для изучения температурно-зависимой вирулентности. Один из подходов — использование новой геномной и протеомной информации для создания целевых мутантов и изучения инфекций кораллов, чтобы определить, отключение каких генов лишает организм патогенности.