​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.
    2156
  • 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.
    1502
  • 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.
    196
  • 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.
    1498
  • 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.
    294
  • 05/09/2017

    Ученые из России и Европы испытают новый метод лечения рака

    ​Ученые из России, Германии и Латвии разрабатывают принципиально новый метод лечения рака, основанный на подавлении роста опухоли окружающими ее клетками, сообщила пресс-служба Томского госуниверситета (ТГУ).
    739
  • 18/01/2018

    Химики ТГУ оценили экологическое состояние городов по анализу волос

    ​Ученые ХФ ТГУ провели спектральный анализ волос жителей Томска и Усть-Каменогорска с целью оценки состояния окружающей среды в этих областных центрах. Для исследования применялась авторская методика, разработанная сотрудниками химического факультета.
    761
  • 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.
    204
  • 26/04/2018

    В Томске разработали биополимер, контролирующий время действия лекарств

    ​Ученые из лаборатории полимеров и композиционных материалов Томского государственного университета (ТГУ) разработали биополимер, который поможет медикам и фармацевтам контролировать время действия лекарственных препаратов.
    481
  • 30/01/2017

    Заживляющие раны клетки будут расти быстрее

    ​Группе российских ученых удалось разработать принципиально новый и недорогой метод ускорения роста клеток с помощью наночастиц диоксида церия. Именно медленный рост клеток в лабораторных условиях до сих пор ограничивал ученых и делал лечение клеточными препаратами дорогостоящим и малодоступным.
    1508