Rosa-pigmenterade fakultativa metylotrofer
Pink-Pigmented Facultative Methylotrophs , vanligen förkortat till PPFMs , är bakterier som är medlemmar av släktet Methylobacterium och som ofta finns i jord, damm, olika sötvattenförråd och på växtytor. Även om de är gramnegativa , färgar Methylobacteria ofta gramvariabel och är lätt att isolera med metanolbaserat mineralmedium. Deras pigmentering , som ofta är rosa men också kan vara gul eller orange, tros ge skydd mot UV-solstrålning som skadar bakteriers DNA vid låga doser på grund av deras lilla cellstorlek. Denna färg är närvarande på grund av karotenoidpigmenten i cellen.
Ämnesomsättning
Metabolismen av PPFM är ovanlig eftersom de, som namnet antyder, kan använda C1-föreningar som formaldehyd , metanol och metylamin . PPFM-bakterier kan genomgå metylotrofi , en process där bakterierna oxiderar metanol med hjälp av enzymerna metanoldehydrogenas (MDH) och pyrrolokinolinkinon (PQQ)-kopplat protein. I täta och mångfaldiga samhällen som de som finns i fyllosfären och rhizosfären , gör detta att de kan utnyttja näringsämnen som andra bakterier inte kan, vilket förbättrar deras konkurrensförmåga. I vissa miljöer finns begränsade koncentrationer av grundämnen som kol och fosfat i användbar form. Forskning tyder på att PPFM bryter ned oanvändbara former av kol till användbara former för andra arter som bildar symbiotiska relationer.
Symbios med växter
PPFM-bakterier bildar symbiotiska relationer med många arter av växter. PPFM överförs horisontellt till nästa generation av växter genom deras frön. Detta förhållande är fördelaktigt för växter, eftersom PPFM producerar cytokininer . Växter med mer tillväxt visade en ökad koncentration i cytokininproduktionen, men bakterierna har ännu inte fått kredit. Det har också fastställts att PPFM symbionter producerar ytterligare tillväxtfaktorer såsom eten , auxiner och gibberellinsyra som gynnar växterna. Detta förhållande är en modell för interaktioner mellan växt och mikrober. Som nämnts är PPFM kända för sin förmåga att använda metanol som enda energikälla. Det har rapporterats att träd och grödor släpper ut stora mängder av alkoholen metanol från deras stomata , vilket potentiellt attraherar symbiotiska arter. Intressant nog släpper yngre träd ut ännu mer metanol, vilket kan uppmuntra en frisk population av PPFM från ett tidigt stadium av tillväxten. Metanolnedbrytning av PPFM tillåter växter att växa i olika nischer . Utan denna process skulle växter inte ha tillgång till tillräckligt med kol för att växa effektivt. Studier indikerar också att PPFM kan bryta ner ytterligare kolkällor och även utnyttja fosfat effektivt, vilket kan ge ytterligare hjälp till växter.
Sammantaget tyder forskning inom detta område på att en växts tillväxt, överlevnad och reproduktionsframgång är betydligt bättre när den odlas symbiotiskt med PPFM. Än så länge är detta förhållande bara fördelaktigt för haploida gametofyter , såsom levermossar och mossor, men ytterligare samband undersöks. Det finns en global tillämpning på denna forskning, vilket antyder att PPFM skulle vara lämpliga probiotiska för vissa växtarter. Forskning av Mark Holland tyder på att normal lagring av frön för marknadsanvändning (efter torkning i en ugn vid 50°C i 48 timmar) gör att fröna befrias från deras inhemska PPFM-arter. Inkubering av frön med PPFM före groning uppmuntrade groning och tillväxt jämfört med kontroller. Forskning tyder på att detta förhållande sträcker sig till marina och sötvattensväxtarter också. Ytterligare forskning inom detta område kommer att göra det möjligt för forskare att förstå det komplicerade, men ändå viktiga, förhållandet mellan växter och bakterier. PPFM erbjuder en lågkostnadsbioteknikapplikation för att uppmuntra förbättrad tillväxt, reproduktion och föredragna egenskaper hos växtarter i många miljöer .