​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.
    1834
  • 26/09/2018

    Томский НИИ кардиологии - в авангарде новых методов лечения аритмии

    ​20 сентября в НИИ кардиологии Томского НИМЦ состоялись одни из первых   в России имплантации кардиостимулятора с использованием инновационного электрода SelectSecure. Имплантация электрокардиостимуляторов давно является рутинной процедурой для клиник, оказывающих помощь пациентам с нарушениями проводимости и ритма сердца.
    176
  • 27/08/2018

    Институты СО РАН помогут ООО «СИБУР» разрабатывать биоразлагаемые пластики

    ​На VI Международном форуме технологического развития и выставке "Технопром-2018" состоялось подписание соглашений о сотрудничестве между нефтехимической компанией ООО "СИБУР" и двумя новосибирскими научно-исследовательскими организациями: Новосибирским институтом органической химии им.
    254
  • 18/10/2018

    Пол-иголки в стоге сена: новый экспресс-метод найдет ультрамалые концентрации низкомолекулярных веществ

    ​​Российские исследователи из Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН и Московского физико-технического института разработали первый в мире ультрачувствительный метод быстрой детекции низкомолекулярных соединений.
    183
  • 16/02/2018

    В томском НИИ кардиологии впервые в России имплантированы дефибрилляторы нового поколения для лечения сердечной недостаточности

    ​Впервые в России в НИИ кардиологии Томского НИМЦ РАН пациентам с сердечной недостаточностью имплантированы устройства для сердечной ресинхронизирующей терапии нового поколения Viva Quad XT CRTD, разработанные компанией Medtronic.
    514
  • 07/08/2018

    Магистранты ТПУ примут участие в работе над уникальными проектами

    ​Магистрантам Томского политехнического университета предлагают стать участниками уникальных исследовательских проектов в составе научных групп под руководством ведущих ученых вуза. Одной из таких научно-исследовательских групп является коллектив научно-образовательного центра Н.
    272
  • 02/11/2016

    Разработка алтайских ученых отмечена стипендией Правительства России

    ​Разработка технологии биосинтеза бактериальной целлюлозы аспирантки Евгении Гладышевой отмечена стипендией Правительства России. Работа осуществлялась в ФГБУН "Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук" (ИПХЭТ СО РАН) под руководством академика РАН Геннадия Викторовича Саковича.
    893
  • 25/09/2018

    В России создадут систему прогнозов состояния арктических морей

    ​Создание системы оперативного прогноза ситуации в арктических морях представляется для России крайне важным проектом, ввиду стоящей задачи освоения Арктики. Такая система сможет предоставлять прогностическую информацию о гидрометеорологических изменениях в акватории.
    157
  • 02/11/2018

    Биофизики изучили еще один кирпичик жизни

    ​Коллективу российских ученых удалось продвинуться в понимании механизмов работы архей Geoglobus acetivorans, обитающих в гидротермальных источниках на дне мирового океана. Работа опубликована в  журнале Extremophiles.
    86
  • 16/05/2018

    Российские биохимики нашли новые ферменты с необычной активностью

    ​Российские ученые охарактеризовали новые ферменты-трансаминазы, которые могут работать как в типичных для своего семейства реакциях, так и в нехарактерных для него. Результаты работы будут полезны в фундаментальном аспекте для поиска и предсказания свойств ферментов по их аминокислотной последовательности и для использования в биотехнологических процессах.
    352