Микробиологи приблизились к разгадке тайн древней микробной темной материи
Первый всесторонний взгляд на Omnitrophota, одну из старейших и самых крошечных бактерий в мире, представила в своем исследовании международная группа ученых, сообщает 16 марта пресс-служба Невадского университета в Лас-Вегасе (UNLV).
Сложность с Omnitrophota заключается в том, что их следует относить к так называемой микробной темной материи — это означает, что хотя в природе они существуют, но пока микробиологи не могут их культивировать в лаборатории из-за недостатка знаний или отсутствия возможности обеспечить необходимые условия для роста. Всего два вида Omnitrophota были обнаружены под микроскопом.
Исследовательская группа выполнила крупномасштабный анализ более 400 новых секвенированных и уже известных геномов Omnitrophota, установив неизвестные ранее подробности их биологии и поведения.
Результаты исследования ими были представлены в статье «Гиперактивные нанобактерии с зависимыми от хозяина признаками характерны для Omnitrophota», опубликованной 16 марта в журнале Nature Microbiology.
Бактерии на Земле живут буквально повсюду — в океанах, в почве, в самых экстремальных условиях, например, в горячих источниках, рядом с другими организмами и внутри них, включая людей. Будучи почти невидимками, они играют важную роль почти во всех аспектах жизни на планете.
Несмотря на то, что ученые уже не одно столетие их изучают, о многих микроорганизмах, существующих миллиарды лет, известно очень мало. К ним относится и целая линия нанобактерий, получивших название Omnitrophota, которая была обнаружена всего 25 лет назад на основе коротких фрагментов ДНК.
Один из авторов исследования, микробиолог UNLV Брайан Хедлунд рассказал о проделанной командой работе:
«Теперь у нас есть наиболее полное на сегодняшний день представление о биологии целого типа микроорганизмов и той удивительной роли, которую они играют в экосистемах Земли. На нашей планете существует конечное число основных линий жизни, и интересно узнать больше об организмах, которые предшествовали растениям и животным и скрывались по существу у нас под носом».
Исследователи для получения полного представления об их биологии сравнили 349 существующих и 72 новых генома Omnitrophota, проведя обзор общедоступных данных и новых образцов, собранных из геотермальных сред, пресноводных озер, сточных вод, подземных вод и родников, расположенных по всему миру.
Ученые установили, что в большинстве случаев размеры Omnitrophota составляют менее 450 нанометров. Это делает их одними из самых маленьких из всех известных организмов.
Обнаруженные у них генетические маркеры, соответствующие симбиозу, дают возможность предполагать, что они были хищниками или паразитами других микроорганизмов. Отсюда следовало, что у них, должна быть высокая скорость метаболизма.
Проведя соответствующее исследование по скорости поглощения изотопа как показателя метаболической активности, ученые установили, что Omnitrophota были гиперактивны.
«Несмотря на то, как мало мы все вместе знали об Omnitrophota, экологи-микробиологи уже давно обсуждают их. Наша цель состояла в том, чтобы, наконец, вывести их родословную из темноты», — пояснил ведущий автор исследования, сотрудник Школы наук о жизни Университета Невады Кейл Сеймур.
Он пояснил, что полученные знания о способах сохранения энергии и возможном образе жизни этих нанобактерий позволят ученым стать ближе к главной цели — научиться выращивать Omnitrophota в лаборатории.
