Objectivos de aprendizagem
- Examinar oligotrophs e a sua adaptação a ambientes pobres em nutrientes
Um oligotroph é um organismo que prospera num ambiente que oferece níveis muito baixos de nutrientes. Eles podem ser contrastados com os copiotrofos, que preferem ambientes nutricionalmente ricos. Os oligotrofos são caracterizados por um crescimento lento, baixas taxas de metabolismo e, geralmente, baixa densidade populacional. Os ambientes oligotróficos incluem sedimentos oceânicos profundos, cavernas, gelo glacial e polar, solo subsuperficial profundo, aquíferos, águas oceânicas e solos lixiviados. Diz-se que um ecossistema ou ambiente é oligotrófico se ele oferece pouco para sustentar a vida. O termo é normalmente utilizado para descrever ambientes de água, gelo, ar, rocha ou solo com níveis de nutrientes muito baixos. Os ambientes oligotróficos são de especial interesse para fontes alternativas de energia e estratégias de sobrevivência nas quais a vida poderia depender. Um exemplo de bactéria oligotrófica são Caulobacter crescentus.
Caulobacter crescentus é uma bactéria Gram-negativa, oligotrófica, amplamente distribuída em lagos e riachos de água doce. O circuito de controle que direciona e acelera a progressão do ciclo celular da Caulobacter envolve a célula inteira operando como um sistema integrado. O circuito de controle monitora o ambiente e o estado interno da célula, incluindo a topologia celular, pois orquestra a ativação dos subsistemas do ciclo celular e a divisão celular assimétrica de Caulobacter crescentus. As proteínas do sistema de controle do ciclo celular de Caulobacter e sua organização interna são co-conservadas em muitas espécies de alfaproteobactérias, mas existem grandes diferenças na funcionalidade do aparelho regulador e na conectividade periférica com outros subsistemas celulares, de espécie para espécie. O sistema de controle do ciclo celular de Caulobacter foi requintadamente otimizado pela seleção evolutiva como um sistema total para operação robusta diante do ruído estocástico interno e incerteza ambiental.
O sistema de controle da célula bacteriana tem uma organização hierárquica. A sinalização e o subsistema de controle tem interface com o ambiente por meio de módulos sensoriais localizados em grande parte na superfície da célula. A lógica da rede genética responde aos sinais recebidos do ambiente e dos sensores internos do estado da célula para adaptar a célula às condições atuais.