समुद्री बर्फ के नमकीन पानी में नमक परिवर्तन को सहन करने के लिए जीवाणुओं का कोलीन का उपयोग

संक्षेप जीवाणु समुद्री बर्फ के नमकीन पानी के नेटवर्क के भीतर तापमान द्वारा संचालित नमक में विविधता का अनुभव करते हैं, चाहे वह छोटे समय परिदृश्यों में हो या बड़े समय परिदृश्यों में, फिर भी ऐसी विविधताओं के खिलाफ उनके ओस्मोप्रोटेक्शन का तरीका कमजोर रूप से समझा गया है। एक तंत्र जिसका उपयोग नमक परिवर्तन के कारण होने वाले आयन प्रवाह को सहन करने के लिए किया जाता है, जिसे मेसोफिलिक बैक्टीरिया में अच्छी तरह से जाना जाता है, वह है उन कम आणविक वजन वाले जैविक घोलों का आयात और निर्यात जो अंतःकोशीय कार्यों के लिए अनुकूल हैं। समुद्री साइक्रोफिलिक गाम्माप्रोटियाबैक्टीरियम, Colwellia psychrerythraea 34H, और कनाेज़्योरसुइट बे (2013) और कोबेफजॉर्ड (2014), ग्रीनलैंड में समुद्री बर्फ से निकाले गए नैतिक सूक्ष्मजीव समूहों के साथ काम करते हुए, हमने −1°C पर 14C-कोलीन (ग्लीसीन बेताइन का पूर्वज, एक सामान्य अनुकूल घोल) का उपयोग नमक परिवर्तन पर प्रारंभिक नमक के दोगुना और आधा होने पर मापा। सभी मामलों में और प्रारंभिक नमक की एक श्रृंखला में, जब नमक बढ़ाया गया, तो 14C-घोल (कोलीन या व्युत्पन्न) को अंतःकोशीय ओस्मोलाइट के रूप में प्राथमिकता से रखा गया; जब नमक घटाया गया, तो 14C-कोलीन को 14CO2 में प्राथमिकता से श्वासित किया गया। ठंड में अनुकूलित बैक्टीरिया के साथ किए गए अतिरिक्त प्रयोगों ने संकेत दिया कि नमक में अचानक गिरावट ने रखे गए 14C-घोल के त्वरित (उप-सेकंड) निष्कासन को प्रेरित किया, लेकिन नमक को प्रारंभिक मान पर लौटाने पर 14C-कोलीन के अपघटन और घोल के संचय का पुनरारंभ हुआ। कुल मिलाकर, परिणाम संकेत करते हैं कि समुद्री बर्फ के नमकीन पानी में जीवाणु ओस्मोप्रोटेक्शन के लिए अनुकूल घोलों का उपयोग करते हैं, इन अणुओं को स्थानांतरित करने, संग्रहीत करने और आवश्यकतानुसार चक्रित करते हैं ताकि प्राकृतिक रूप से होने वाले नमक के बदलावों का सामना कर सकें और मौसमों के माध्यम से स्थायी रह सकें। क्योंकि कोलीन और कई सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले अनुकूल घोलों में नाइट्रोजन होता है, हम सुझाव देते हैं कि जब नमकीन पानी ताज़ा होता है और बैक्टीरिया ऐसे अनुकूल घोलों को श्वासित करते हैं, तो अमोनियम का संबंधित पुनर्जनन बर्फ में विशिष्ट जैवजैविक प्रक्रियाओं को बढ़ावा दे सकता है, संभवतः शैवाल की उत्पादकता लेकिन विशेष रूप से नाइट्रीफिकेशन। समानांतर समुद्री बर्फ के नमूनों में संभावित नाइट्रीफिकेशन दरों के माप संगत घोल रणनीति के उपयोग और नाइट्रीफिकेशन के बीच एक लिंक के साथ संगत हैं।