Ученые из Томска открыли новые бактерии, способные дышать глубоко под землей
Биологи Томского государственного университета при помощи метагеномного анализа обнаружили ранее неизвестные бактерии класса Limnochordia. До сих пор единственный представитель лимнохоронды был найден в озере японскими учеными. Особенностью даннах микроорганизмов является универсальность дыхания: они могут дышать «темным кислородом», серой, и перестраиваться на анаэробный тип получения энергии.
«Особенностью бактерий, которых нам удалось найти и выделить, является кислородное дыхание под землей на большой глубине. Долгое время считалось, что на глубине двух-трех километров не может быть кислорода, поскольку там нет света и нет фотосинтеза, дающего О2. Но около 10 лет назад был открыт так называемый «тёмный» кислород, производимый микроорганизмами без участия растений. Как выяснилось, наши бактерии могут дышать именно им», — рассказывает заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Биологического института ТГУ Ольга Карначук
Геномную информацию о двух ранее неизвестных родах бактерий из нового семейства ученые обнаружили в пробах подземной воды, взятой из скважины в селе Чажемто Томской области. Анализ, проведенный биоинформатиками ФИЦ Биотехнологии РАН, показал, что в сообществе присутствует неизвестный микроорганизм, у которого есть маркер кислородного дыхания, и что находка с высокой долей вероятности принадлежит к классу Limnochordia. Однако доля этого микроба в сообществе составляла всего 0,37%.
«Когда геном был собран, мы поставили задачу выделить бактерии. Они начали расти на кислороде. Затем мы выяснили, что эта бактерия может «дышать» серой, а также перестраиваться на анаэробный тип дыхания, когда для получения энергии бактерии используют органические соединения, образуемые другими организмами. Геохорды, так назвали новое семейство (от греч. гео — Земля), могут также питаться водородом и угарным газом, образующимися в горячих глубинах Земли. То есть бактерии обладают большой вариативностью и могут подстраиваться под разную среду обитания. Такая «всеядность» помогает существовать где угодно. «Молекулярные подписи» геохорд находят и в разных отходах сельского хозяйства, и в месторождениях, где горящий уголь образует угарный газ», — рассказывает Ольга Карначук.
По словам ученых, новые бактерии, скорее всего, можно будет использовать для создания микробных топливных элементов — альтернативного источника энергии. На оболочке клеток бактерий обнаружены нити, которые, вероятно, могут передавать электроны, выполняя роль «нанопроводов». В микробных топливных элементах можно использовать компост и отходы для генерации электричества, одновременно решая проблему утилизации мусора.
Источник фото: 123RF
Корреспондент: Екатерина Фурсова
Разместил: Никита Ланской