​Исследователи из Томского государственного университета, ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН и Университета Глазго определили видовой состав микроорганизмов, обитающих в горячих подземных водах недалеко от Томска.

Среди живущих там бактерий обнаружились способные к аэробному и анаэробному дыханию, а также использующие экзотический метаболический путь Вуда — Льюнгдаля, в результате которого углекислый газ превращается в уксусную кислоту. Научная статья опубликована в журнале FEMS Microbiology Ecology.

Бактерии, как и другие безъядерные организмы, называемые археями, приспособились к самым разнообразным, даже мало пригодным для жизни условиям. Представители этой большой группы способны извлекать пользу из многих химических соединений, в том числе тех, которые у более высокоорганизованных существ служат отходами жизнедеятельности. В частности, так способны делать бактерии группы Chloroflexi — они используют углекислый газ, CO2.

Эти и подобные микроорганизмы авторы статьи два года подряд искали в воде, поднимаемой с глубины 2,6 км на одном из источников в Томской области. Исследователи провели метагеномное секвенирование 16S рибосомальной РНК бактерий из этой воды — определили последовательности нуклеотидов во всех молекулах этого типа, сохранившихся в образце. РНК с такой скоростью осаждения (16S, то есть 16 единиц Сведберга) присутствует только у безъядерных организмов, поэтому в метагеном не могли попасть РНК от простейших или других организмов с ядрами. Другой плюс метагеномики заключается в том, что она помогает выявлять наличие таких бактерий, которые не размножаются (не культивируются) в лабораторных условиях.

По составу 16S рибосомальной РНК ученые определили, что в воде, температура которой при извлечении составляла 45 градусов Цельсия, обитают минимум 25 весьма разнообразных микроорганизмов. Бактерии из групп Firmicutes и Deltaproteobacteria используют сульфаты (соли серной кислоты) для окисления водорода без доступа кислорода (сульфатредуцирующие).

Представители упомянутой выше группы Chloroflexi, а также Ignavibacteriae и Aminicenantes, чьи рибосомальные РНК нашли в подземной воде, не культивируются. Первые образуют уксусную кислоту и другие органические соединения на основе углекислого газа, при этом кислород им не нужен: в их клетках работает метаболический путь Вуда — Льюнгдаля.

Группы Ignavibacteriae и Aminicenantes пока не получили официальный статус в классификации бактерий, а только предлагаются к выделению. Судя по их 16S рибосомальной РНК, эти бактерии разлагают органические вещества с помощью ферментов, и в их клетках идут реакции «обычного» дыхания, как в наших митохондриях.

Кроме некультивируемых Ignavibacteriae и Aminicenantes томская подземная вода содержит еще представителей открытой совсем недавно группы Riflebacteria. Они, предположительно, разлагают углеводы под действием ферментов без доступа кислорода.

Похожие новости

  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    2482
  • 02/01/2017

    Главные научные события 2016 года: секвенирование экзома, перепрограммирование клеток и трансфер технологий

    Редакция STRF.ru выяснила у представителей российского сектора исследований и разработок, что они считают главным научным событием 2016 года, каких наиболее значимых результатов они и их научные коллективы достигли в уходящем году, а также каковы их планы на 2017-й.
    1586
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    59
  • 18/01/2019

    России есть что показать в сфере передовых технологий

    Представленный под занавес ушедшего года Центром макроэкономического анализа и краткосрочного прогнозирования ежеквартальный аналитический обзор «Мониторинг и анализ технологического развития России и мира» дает панорамную итоговую за 2018 г.
    770
  • 09/04/2019

    Томские ученые исследуют процессы разложения пластика в арктических районах

    ​Сотрудники центра "БиоКлимЛанд" Томского госуниверситета (ТГУ) в рамках международного проекта QIMAIYA (Quantification of Microplastics in and under sea Ice and pathways in Arctic food web) изучат процессы разложения пластика в арктических районах, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
    69
  • 14/02/2019

    Ученые впервые точно определили источники сезонного загрязнения Арктики сажей

    ​​Международная группа ученых, в составе которой сотрудники Томского политехнического университета (ТПУ), впервые точно определила основные источники загрязнения Арктики сажей. Оказалось, что зимой это продукты сжигания ископаемого топлива, а летом - лесные пожары.
    224
  • 30/05/2017

    Ученые испытали препараты для лечения сложных случаев наркомании и алкоголизма

    ​Специалисты НИИ психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра РАН испытали новые методы лечения сложных случаев алкоголизма и наркомании. По данным специалистов, в настоящее время увеличивается число случаев сочетания проявлений наркологической или алкогольной зависимости с другими психическими расстройствами.
    1645
  • 01/11/2018

    Томские ученые создали новый противоязвенный препарат

    ​Ученые лаборатории фитохимии СибБС ТГУ выделили из растений комплекс биологически активных веществ – флавоноидов, которые стали основой для нового гастропротекторного средства, обладающего мягким действием и практически лишенного побочных эффектов.
    313
  • 24/09/2018

    Профессор Игорь Семилетов: морскими исследованиями Арктики приумножится богатство российское

    ​21 сентября из порта Архангельск стартует 35-суточная комплексная экспедиция на судне "Академик М. Келдыш" - флагмане научно-исследовательского флота России. Это первая межрегиональная морская арктическая экспедиция, объединяющая научно-технический потенциал ведущих институтов и вузов Москвы, Дальнего Востока и Сибири.
    403
  • 17/12/2018

    В ТПУ назвали самую цитируемую статью за пять лет

    ​Самой цитируемой публикацией ученых Томского политехнического университета (ТПУ) за пять лет стала работа химиков Алексея Ляпкова и Френсис Верпоорт; публикация посвящена металлоорганическим каркасам, которые могут пригодиться для снижения вредного влияния химической промышленности на окружающую среду, сообщила РИА Томск начальник отдела развития публикационной активности ТПУ Юлия Фалькович.
    500