Des chercheurs de l'Université d'East Anglia ont découvert un gène clé pour la synthèse de l'une des molécules de soufre les plus abondantes au monde.

Le diméthylsulfoniopropionate (DMSP) est un nutriment important dans les environnements marins avec plus d'un milliard de tonnes produites chaque année par le phytoplancton marin (cellules microscopiques ressemblant à des plantes), algues et bactéries.

Lorsque les micro-organismes marins décomposent le DMSP, ils libèrent un gaz réfrigérant appelé diméthylsulfure (DMS), qui donne aussi au bord de mer son odeur caractéristique.

La découverte d'un gène (nommé DSYB) responsable de la synthèse du DMSP, publié aujourd'hui dans Microbiologie naturelle , représente un grand pas en avant dans le domaine du cycle du soufre en milieu marin. Cela pourrait également permettre aux scientifiques de mieux prédire l'impact du changement climatique sur la production de DMSP.

L'équipe a découvert que ce gène, et donc la synthèse DMSP elle-même, provenait probablement de bactéries marines et a ensuite été transmis au phytoplancton, qui ont évolué pour devenir des usines marines pour cette molécule.

Chercheur principal Dr Jonathan Todd, de l'École des sciences biologiques de l'UEA, a déclaré :« Le DMS est un gaz très important. À travers les océans du monde, mers et côtes, des dizaines de millions de tonnes sont libérées par les microbes qui vivent à proximité du plancton et des plantes marines, y compris les algues et quelques graminées des marais salants.

"On pense que le DMS affecte le climat en augmentant les gouttelettes de nuages ​​qui à leur tour réduisent la quantité de lumière solaire atteignant la surface de l'océan. Ces mêmes nuages ​​sont essentiels au mouvement de grandes quantités de soufre des océans vers la terre, faisant de la production de DMSP et de DMS une étape critique dans le cycle mondial du soufre.

"Le phytoplancton marin produit la majorité du DMSP mondial. Jusqu'à présent, nous ne connaissions aucun des gènes du phytoplancton responsables de la synthèse de ce nutriment marin très abondant."

La découverte de gènes impliqués dans la production de DMSP dans le phytoplancton, ainsi que des bactéries, permettra aux scientifiques de mieux évaluer quels organismes fabriquent du DMSP dans le milieu marin et de prédire comment la production de cette molécule influente pourrait être affectée par les futurs changements environnementaux, comme le réchauffement des océans dû au changement climatique.

Le Dr Todd a déclaré :« L'identification des gènes de synthèse du DMSP dans les bactéries marines et le phytoplancton nous permet d'évaluer pour la première fois quels organismes produisent du DMSP dans l'environnement. Cette découverte représente un grand pas en avant dans le domaine du cycle du soufre dans les environnements marins. "

Dr Andrew Curson, également de l'École des sciences biologiques de l'UEA et l'un des principaux chercheurs sur le papier, a déclaré:"Le gène DSYB se trouve dans tous les principaux groupes de phytoplancton qui produisent cette molécule importante pour l'environnement. De plus, parce qu'il est impliqué dans une étape si critique de la voie de synthèse, la régulation du gène DSYB par les conditions environnementales est d'une grande importance pour déterminer la quantité de DMSP finalement produite. »

Doctorante Beth Williams, qui a également été un contributeur majeur à la recherche, a ajouté :« La découverte du lien évolutif entre la bactérie et le phytoplancton DSYB était à la fois surprenante et intéressante, car cela indiquait que la capacité de synthétiser le DMSP par cette voie provenait des bactéries. Cela suggère que les bactéries pourraient jouer un rôle encore plus important dans la synthèse globale du DMSP, à la fois historiquement et de nos jours."