Российские биологи обнаружили бактерий, дышащих кислородом под землей

Новые бактерии класса Limnochordia обнаружили, используя генетические методы, ученые Томского государственного университета. Ранее был известен только один представитель этого класса, которого нашли в озере японские ученые.

Микробиологи ТГУ выделили новые микроорганизмы из проб, взятых в глубинных скважинах минеральной воды в Чажемто и Белокурихе.

Эти бактерии уникальны тем, что могут дышать разными видами кислорода, в том числе «темным», а также использовать анаэробный тип получения энергии.

Заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Биологического института ТГУ Ольга Карначук:

Особенность найденных бактерий — кислородное дыхание под землей на большой глубине. Раньше считалось, что на глубине двух-трех километров не может быть кислорода без фотосинтеза. Но около 10 лет назад был открыт «темный» кислород, который производится микроорганизмами без участия растений. Оказалось, что эти бактерии могут им дышать.

Ученые нашли два новых рода бактерий с помощью метагеномного анализа. Они исследовали геномную информацию, полученную из проб подземной воды в селе Чажемто Томской области.

Анализ показал, что в сообществе присутствует неизвестный микроорганизм с маркером кислородного дыхания. Находка, вероятно, относится к классу Limnochordia. Но доля этого микроба в сообществе была всего 0,37%.

После сборки генома мы поставили задачу выделить бактерии. Они начали расти на кислороде, — рассказала Ольга Карначук.

Оказалось, что эти бактерии могут «дышать» серой и перестраиваться на анаэробное дыхание, используя органические соединения других организмов для получения энергии.

Новое семейство бактерий назвали геохорды (от греч. гео — Земля). Они также могут питаться водородом и угарным газом из глубин Земли. То есть бактерии обладают большой вариативностью и могут подстраиваться под разную среду обитания. Такая «всеядность» помогает им существовать где угодно. „Молекулярные подписи“ геохорд находят в разных отходах сельского хозяйства и месторождениях, где горящий уголь образует угарный газ.

Ученые считают, что обнаруженные бактерии могут иметь значение для биотехнологии. На оболочке их клеток есть нити, которые могут передавать электроны и выполнять роль «нанопроводов». Это позволит использовать бактерии при создании микробных топливных элементов — альтернативного источника энергии. В таких элементах можно использовать компост и отходы для производства электричества и одновременно решать проблему утилизации мусора.

Ученые кафедры физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики БИ ТГУ сделали ряд открытий, связанных с новыми микроорганизмами. Именно они обнаружили и вырастили в лаборатории бактерию, за которой давно охотились исследователи со всего мира.

Исследователи разных стран изучают микромир с помощью новых технологий, но на данный момент известна лишь малая часть микроорганизмов на планете — около 5%. Поэтому поиск и изучение новых микроорганизмов — одна из актуальных задач микробиологии.

В России эти исследования поддерживаются государством. Сотрудники кафедры физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики БИ ТГУ реализуют проект по изучению экстремофильных бактерий при поддержке гранта РНФ.

Нам недостаточно просто прочитать геном бактерии, нужно выделить ее в чистую культуру, потому что функции многих белков неизвестны. Такие гены называют гипотетическими белками. Их сложно изучать методами биоинформатики. Чтобы получить максимум информации о микроорганизме, его нужно изучить напрямую. Тогда мы сможем понять функции белков и их пользу для человека.

Статья об открытии опубликована в журнале Frontiers in Microbiology.

30.10.2024


Подписаться в Telegram



Биосфера

Memoirs of the Queensland Museum — Nature: Открыт новый вид краба-отшельника
Memoirs of the Queensland Museum — Nature: Открыт новый вид краба-отшельника

Поприветствуем новый вид крабов-отшельник...

Ученые выяснили, как защитить томаты от надвигающейся жары
Ученые выяснили, как защитить томаты от надвигающейся жары

Сорта томатов, которые дают урожай в очен...

Palaeontology: Птицу ужаса, останки которой нашли в Южной Америке, съел кайман
Palaeontology: Птицу ужаса, останки которой нашли в Южной Америке, съел кайман

Окаменелость вымершей гигантской плотоядной пт...

Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь
Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь

Короткие липиды могли стать основой первых кле...

TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем

Есть много анекдотов о том, как дики...

FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными

Раньше африканские гигантские крысы умели нахо...

JVIM: ИИ находит шумы в собачьем сердце с точностью 90%
JVIM: ИИ находит шумы в собачьем сердце с точностью 90%

Алгоритм, изначально разработанный для лю...

PNAS: Эпоху динозавров запустил лед, а вовсе не пламя
PNAS: Эпоху динозавров запустил лед, а вовсе не пламя

201,6 миллиона лет назад произошло массов...

RSTB: Социальные виды, включая людей, живут и размножаются дольше
RSTB: Социальные виды, включая людей, живут и размножаются дольше

Социальные виды живут дольше и размножают...

Science: Водные насекомые заменят пауков и мух в пищевой цепи
Science: Водные насекомые заменят пауков и мух в пищевой цепи

Животные должны получать достаточное количеств...

Nature Communications: Новый метод уменьшает количество пор в растениях
Nature Communications: Новый метод уменьшает количество пор в растениях

Химическое соединение, которое регулирует плот...

IPS&M: Инвазивные деревья могут приносить владельцам участков доход
IPS&M: Инвазивные деревья могут приносить владельцам участков доход

На брёвнах инвазивных деревьев можно выращиват...

AdFM: Сгруппировавшиеся фаги стали еще эффективнее бить бактерий
AdFM: Сгруппировавшиеся фаги стали еще эффективнее бить бактерий

Неожиданный результат при подготовке обра...

Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж
Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж

В мировом океане обитает множество бактерий, и...

ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах
ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах

Искусственные гнезда способствуют размножению ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Мордовские ученые создали бетон нового поколения
Мордовские ученые создали бетон нового поколения
Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными
Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными
Школьники создали для музея бота-проводника по коммуналкам и книгам Булгакова
Школьники создали для музея бота-проводника по коммуналкам и книгам Булгакова
Исследование Т-клеток в лечении опухолей открывает новую силу иммунотерапии
Исследование Т-клеток в лечении опухолей открывает новую силу иммунотерапии
Current Biology: Анализ ДНК опроверг прежние данные о погибших в Помпеях
Current Biology: Анализ ДНК опроверг прежние данные о погибших в Помпеях
Cell: Открыт новый вероятный маркер старения организма
Cell: Открыт новый вероятный маркер старения организма
МФТИ: Линзы тоньше волоса ускорят диагностику болезней на дому
МФТИ: Линзы тоньше волоса ускорят диагностику болезней на дому
В МГУ увеличили эффективность противогрибковых препаратов в 5000 раз
В МГУ увеличили эффективность противогрибковых препаратов в 5000 раз
Memoirs of the Queensland Museum — Nature: Открыт новый вид краба-отшельника
Memoirs of the Queensland Museum — Nature: Открыт новый вид краба-отшельника
Искусственные рецепторы на основе ДНК коронавируса открывают новые возможности
Искусственные рецепторы на основе ДНК коронавируса открывают новые возможности
Nature Communications: Наночастицы с оснасткой находят белки в плазме крови
Nature Communications: Наночастицы с оснасткой находят белки в плазме крови
Journal of International Development: Холодильник — все еще символ достатка
Journal of International Development: Холодильник — все еще символ достатка
B&B: Разработан неинвазивный биосенсор для ранней диагностики заболеваний почек
B&B: Разработан неинвазивный биосенсор для ранней диагностики заболеваний почек
Простой анализ крови поможет предотвратить преэклампсию у рожениц
Простой анализ крови поможет предотвратить преэклампсию у рожениц
Nature Methods: Компактные «генные ножницы» эффективно редактируют геном
Nature Methods: Компактные «генные ножницы» эффективно редактируют геном

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
На старт! Внимание! MITEX!
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
«Неделя без турникетов» проходит на предприятиях «Вертолетов России»
Как человек проживает смерть родных