Исследования российских ученых внесли вклад в зеленые технологии будущего
Полную расшифровку генома штамма 112 бактерии Gordonia rubripertincta, которая поможет в увеличении ее способности утилизировать такие загрязняющие вещества, как ароматические и алифатические углеводороды, выполнила команда российских ученых, 4 августа сообщила пресс-служба Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ «БелГУ»).
В совместных исследованиях в рамках проекта «Роль малых РНК в регуляции катаболизма полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) у бактерий рода Gordonia» приняли участие специалисты ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», Государственного научного центра прикладной микробиологии и биотехнологии и Лаборатории экологического почвоведения МГУ им. М. В. Ломоносова и Регионального микробиологического центра (РМЦ) НИУ «БелГУ».
Результаты проведенных командой исследований и полное описание генома штамма 112 бактерии Gordonia rubripertincta приведены в статье «Анализ всего генома и оценка метаболического потенциала штамма Gordonia rubripertincta 112, расщепляющего ароматические и алифатические соединения», опубликованной в журнале MDPI Biology.
Значительная антропогенная и техногенная нагрузка, которой подвергаются в настоящее время природные экосистемы, может быть снижена за счет деятельности бактерий, способных утилизировать загрязняющие вещества. В этом отношении особый интерес представляет бактерия G. Rubripertincta и ее штамм 112, способный расщеплять ароматические и алифатические углеводороды.
Авторы статьи, глубоко изучившие организацию генома штамма 112 данной бактерии, составили полное древо генома, имеющего общую длину 5,28 Мб и содержащего 4861 ген, 4799 из которых представляют собой кодирующие последовательности (CDS).
Результаты исследований позволили коллективу ученых уверенно подтвердить принадлежность штамма 112 к G. Rubripertincta, что поставило окончательную точку в данном вопросе.
Глава РМЦ НИУ «БелГУ», доктор биологических наук, профессор кафедры биотехнологии и микробиологии университета Инна Соляникова пояснила, в чем актуальность полученных результатов:
«Штамм 112 Gordonia rubripertincta интересен как деструктор ароматических и алифатических соединений. Изучение молекулярных механизмов функционирования этого вида позволит эффективно использовать его в „зелёных“ технологиях в будущем».
Исследователи считают, что данный штамм бактерий справляется с токсичными загрязнителями достаточно быстро, сохраняя при этом уровень своего роста и жизнедеятельности.
В статье они дали функциональную аннотацию 2212 генам этой бактерии, определив в них участки, отвечающие за метаболизм углеводов, аминокислот, жиров, терпеноидов, энергетический обмен, биоразложение ксенобиотиков и другие процессы.
За разложение чужеродных для бактерии веществ — ксенобиотиков, и метаболизм отвечают 77 генов этого штамма, которые объединены в функциональные кластеры по разложению бензоатов, ксиленов и стероидов.
Исследователи не только обнаружили генные последовательности для разложения ароматических соединений, но также первыми экспериментально подтвердили способность этого штамма бактерий их утилизировать.
Особенностью катаболизма (деградации) у штамма 112 бактерии G. Rubripertincta является способность потреблять алканы (парафины) различной длины углеводородной цепочки, включая короткие (деканы).
Как отметила Инна Соляникова, «полученные результаты исследований составят мощную базу для последующих транскриптомных экспериментов и изучения разложения различных загрязнителей бактериями G. Rubripertincta 112. Дальнейшее изучение молекулярных механизмов катаболизма и метаболизма этих бактерий и их функционирования позволит успешно применять их в технологиях сохранения экологического равновесия и улучшения природной среды».
