p Se as algas verdes da espécie Chlamydomonas reinhardtii encontram a bactéria Pseudomonas protegens, seu destino está selado. A bactéria, medindo apenas cerca de dois micrômetros, cercar as algas, que são cerca de cinco vezes maiores, e atacá-los com um coquetel tóxico mortal. As algas perdem seus flagelos, o que os torna imóveis. Os organismos unicelulares verdes então se deformam e não são mais capazes de proliferar. O mecanismo químico subjacente a este ataque extremamente eficaz foi agora descoberto por botânicos e químicos de produtos naturais na Universidade Friedrich Schiller, Jena (FSU) e o Instituto Leibniz para Pesquisa de Produtos Naturais e Biologia de Infecções - Hans Knöll Institute (HKI). p É um espetáculo horrível que encontra os olhos de Prasad Aiyar quando ele olha para o microscópio. O candidato a doutorado da Índia, que veio para Jena para fazer seu mestrado em Ciências da Vida Molecular, examina a espécie Chlamydomonas reinhardtii em uma lâmina de microscópio. As microalgas de formato oval, uns bons 10 micrômetros de tamanho, têm dois flagelos com os quais nadam ativamente - isto é, até que Prasad Aiyar usa uma pipeta para adicionar uma gota de uma solução bacteriana. As bactérias ainda menores se reúnem em enxames, que circundam as algas. Apenas 90 segundos depois, as algas estão imóveis e quando se olha mais de perto, pode-se ver que seus flagelos caíram.

p Os pesquisadores de Jena descobriram por que essas bactérias têm um efeito tão devastador sobre as algas verdes. Parece que uma substância química desempenha um papel central no processo, como as equipes sob a Prof. Maria Mittag e Dr. Severin Sasso da FSU, e Prof. Christian Hertweck do Instituto Leibniz para Pesquisa de Produtos Naturais e Biologia de Infecções - Hans Knöll Institute (HKI) - relatório na revista científica Nature Communications .

p Orfamida A, como a substância é chamada, é um lipopeptídeo cíclico que a bactéria libera, junto com outros compostos químicos. "Nossos resultados indicam que a orfamida A afeta os canais da membrana celular, o que leva à abertura desses canais, "explica o Dr. Severin Sasso." Isso leva a um influxo de íons de cálcio do ambiente para o interior da célula das algas, "acrescenta o chefe do Grupo de Pesquisa de Botânica Molecular. Uma rápida mudança na concentração de íons de cálcio é um sinal de alarme comum para muitos tipos de células, que regula um grande número de vias metabólicas. "Para ser capaz de observar a mudança no nível de cálcio na célula, introduzimos o gene para uma fotoproteína nas algas verdes, que causa bioluminescência se o nível de cálcio aumenta. Isso nos permite medir a quantidade de cálcio com a ajuda da luminescência, "explica o Prof. Mittag, Professor de Botânica Geral. Em alguns casos, as mudanças no cálcio levam a mudanças na direção do movimento, por exemplo, após a percepção da luz. Em outros casos, por exemplo, após o ataque bacteriano, eles causam a perda do flagelo.

p Pesquisando a "linguagem química"

p Além disso, as equipes conseguiram mostrar que a bactéria pode explorar as algas e usá-las como fonte de nutrientes se elas estiverem carentes de nutrientes. “Temos evidências de que outras substâncias do coquetel tóxico liberado pela bactéria também desempenham um papel nisso, "diz Maria Mittag. Sua equipe, mais uma vez em cooperação com as equipes do Prof. Hertweck e do Dr. Sasso, agora também quer rastrear essas substâncias, a fim de obter uma compreensão precisa dessa comunicação química entre algas e bactérias.

p Numerosos grupos de pesquisa têm dedicado seus esforços ao estudo da "linguagem química" entre os microrganismos e seu ambiente como parte do Centro de Pesquisa Colaborativa "ChemBioSys". Comunidades de espécies microbianas ocorrem em praticamente todos os habitats da Terra. “Nessas comunidades, tanto a composição de espécies quanto as inter-relações entre organismos individuais de uma ou mais espécies são reguladas por mediadores químicos, "diz o Prof. Hertweck, que é o palestrante do Centro de Pesquisa Colaborativa e chefe do departamento de Química Biomolecular do HKI.

p O objetivo da parceria de pesquisa interdisciplinar é explicar os mecanismos de controle fundamentais em biossistemas complexos, que afetam toda a vida na Terra. "Queremos entender os mecanismos pelos quais as estruturas da comunidade microbiana são formadas e sua diversidade mantida." São importantes, porque os fundamentos da vida - pelo menos para os seres humanos - dependem deles, por exemplo, comida ou ar.

p Isso também é verdade para microalgas como Chlamydomonas reinhardtii. Esses microrganismos fotossintéticos (fitoplâncton) contribuem com cerca de 50 por cento para a fixação do gás de efeito estufa dióxido de carbono e, como um subproduto da fotossíntese, eles fornecem o oxigênio que é essencial para nossa sobrevivência. Além disso, microalgas, que são encontrados na água doce, solos úmidos ou mares e oceanos do mundo, representam uma base importante para as cadeias alimentares, especialmente em sistemas aquáticos. Por exemplo, o zooplâncton nos oceanos se alimenta de algas e, juntos, fornecem alimento para os crustáceos, que por sua vez são comidos por peixes, antes de serem comidos por peixes maiores ou capturados por humanos. "Tendo em vista a enorme importância das microalgas para a vida humana, ainda sabemos surpreendentemente pouco sobre os elementos fundamentais e as interações em seu mundo microscópico, "diz o Prof. Mittag.