Aerobic anoxygenic photosynthesis in Sphingomonas glacialis strain S2U11 – how and why? - Palokas, Arla (2019)
Aerobiset happea tuottamattomat fotosyntetisoivat (AAP, aerobic anoxygenic photosynthetic) bakteerit ovat heterogeeninen bakteerien ryhmä, joilla on bakteeriklorofylli (BChl) a:han perustuva fotosynteesikoneisto, ja jotka kykenevät fotosynteesin hapellisissa olosuhteissa. AAP-bakteereita ei ole alettu tutkia aktiivisesti kuin vasta hyvin äskettäin, ja erityisesti niiden kyvystä käyttää fotosynteesiä, ei tiedetä paljoa. Tämän tutkimuksen keskiössä oli selvittää, mitä olosuhteita vaaditaan joko BChl a:n, sekä vähemmissä määrin β-karoteenien, tuottamisen induktioon tai inhibitioon Sphingomonas glacialis-bakteerilajin kannassa S2U11. Tavoitteena oli myös tutkia BChl- ja karoteenituotantojen välistä, sekä bakteerikasvun välistä mahdollista suhdetta. Fyysisten olosuhdevaatimusten selvittämiseksi S2U11-kantaa kasvatettiin eri kasvuolosuhteissa (ravinnemieltymykset, sekä plankton vai biofilmi-kasvutapamieltymys), mukaan lukien pH (5.9, 6.5 ja 7.0). Valovaatimusten selvittämiseksi S2U11-kantaa kasvatettiin eri näkyvän valon ja lähi-infrapunavalon (NIR) valoaallonpituuksia käyttäen tai pimeässä, sekä jatkuvassa valossa että valo-pimeäsykliä käyttäen. Tulosten analyysi pohjautui mitattuihin absorbanssispektreihin sekä absorbanssien maksimiarvojen keskiarvoihin perustuviin histogrammeihin. S2U11 kykenee käyttämään BChl-tuotannossa eri ravinneyhdistelmiä, ja suosii kasvutapana biofilmiä. BChl:n tuotanto oli tehokkainta pH:ssa 5.9. Valo-olosuhteista BChl:n tuotanto indusoitui parhaiten pimeässä tai NIR-aallonpituuksien valossa, ja on tehokkainta valo-pimeäsykliä käyttämällä. Näkyvän valon aallonpituuksilla vaikutti olevan inhiboiva vaikutus BChl-tuotantoon, joko foto-oksidatiivisen vahingon tai valoreseptoreiden aiheuttaman säätelyn johdosta. Tutkimuksen johtopäätelmät antaisivat ymmärtää, että S. glacialis-kanta S2U11 on, itse asiassa, AAP-bakteeri perustuen sen BChl:n tuotannon ilmentämiin tunnuspiirteisiin. Lisäksi olisi olemassa osoitusta sen puolesta, että AAP-bakteerit käyttäisivät fotosynteesiä avustavassa tarkoituksessa oligotrofisissa olosuhteissa (NIR) valon läsnä ollessa, ja jonka säätelystä vastaavat pääsääntöisesti kyseisen bakteerin monipuolinen valikoima valoreseptoreita.