El proyecto CYADES estudiará los mecanismos fisiológicos que delimitan la distribución de las cianobacterias marinas Synechococcus y Prochlorococcus en el Océano Global. Estos microorganismos son dos de los fotótrofos más abundantes en el planeta, y llevan a cabo alrededor del 25% de la fijación global de carbono. Por lo tanto, la comprensión de los procesos moleculares y fisiológicos que determinan su adaptación a diferentes nichos ambientales es de gran importancia de cara a predecir su futura contribución a la fijación de carbono en el contexto de cambio global.

Synechococcus y Prochlorococcus están presentes principalmente en océanos tropicales y templados, pero ambos están generalmente ausentes en aguas marinas polares, aparentemente limitados por las persistentes bajas temperaturas. En este proyecto estudiaremos una de las respuestas fisiológicas más inmediatas a la exposición a temperaturas frías: los cambios en la fluidez de las membranas celulares. En cianobacterias marinas, estos cambios de fluidez afectan de manera importante a la actividad de las proteínas de membrana y, por lo tanto, a procesos clave como la fotosíntesis o el transporte de electrones de la cadena respiratoria. Para compensar la pérdida de fluidez de la membrana al disminuir la temperatura, las cianobacterias desaturan sus ácidos grasos mediante unas enzimas denominadas desaturasas.  Se ha demostrado que distintas desaturasas de membrana tienen un papel importante en la adaptación al frío en cianobacterias de agua dulce, pero prácticamente no se conoce nada sobre la funcionalidad de las desaturasas en cianobacterias marinas.

En CYADES caracterizaremos distintas desaturasas de cianobacterias marinas, para comprender su papel en la adaptación al nicho térmico de Synechococcus y Prochlorococcus en el océano.  Con este objetivo, combinaremos análisis genéticos de desaturasas en el Océano Global, análisis fisiológicos y biofísicos en estudios experimentales con cepas de cianobacterias modelo, técnicas de ingeniería genética y modelización de nichos ecológicos.

Datos del proyecto

Participan

AZTI (coordina), Biofisika / Basque Center for Biophysics (UPV-EHU), Instituto Español de Oceanografia (IEO)

Financia

Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MCIU), la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

Duración

2019-2021