Ученые МГУ выделили новую термофильную бактерию

Горячие источники — это места, где живут особые микроорганизмы. Многие из них ученые еще не смогли изучить отдельно. Эти микроорганизмы могут жить при высоких температурах. Это происходит потому, что их белки очень устойчивы к теплу. Поэтому эти белки используют в разных областях науки и техники.

Из горячего источника Солнечный, который находится на Камчатке, ученые выделили бактерию Thermoanaerothrixsolaris. Она может жить без кислорода при температуре от 47 до 75 градусов Цельсия. Эта бактерия умеет разлагать разные сложные вещества, такие как целлюлоза, хитин, крахмал, ксилан, а также растительную биомассу.

Результаты исследования, поддержанного грантом Минобрнауки № 075-15-2021-1396 в рамках национального проекта Наука и университеты, опубликованы в журнале Current Microbiology.

Кальдера Узон — это остатки древнего вулкана на юго-западе Камчатки. Она образует единую систему с Долиной гейзеров.

На этой территории много термальных источников. Уже несколько десятилетий они привлекают микробиологов. В горячих источниках живут микроорганизмы, которые любят тепло и могут выдерживать очень высокие температуры. Это возможно благодаря особым белкам и другим веществам в их клетках.

Ферменты этих микроорганизмов используются в биотехнологии. Поэтому ученые продолжают искать новые термофильные микроорганизмы.

В кальдере Узон есть источник, который называется Солнечный. Такое название он получил из-за оранжевых отложений в нем. Эти отложения состоят из вещества, которое содержит железо.

В этом источнике живут микроорганизмы, которые любят тепло. Их много, потому что из окружающего болота в источник попадают растительные вещества.

Ученые из МГУ и научного центра РАН нашли в этом источнике новую бактерию. Она любит тепло и не может жить в присутствии кислорода. Ее отнесли к роду Thermanaerothrix. Название solaris означает, что эту бактерию нашли в источнике Солнечный.

Клетки этой бактерии выглядят как очень длинные и тонкие нити, толщиной 0,2-0,3 мкм и длиной от 10 до 200 мкм. Эта бактерия, которую назвали T. solaris, растет при температуре от 50 до 70 градусов Цельсия в лабораторных условиях. Ей не нужен кислород. Она может использовать разные биополимеры, такие как целлюлоза, ксилан, хитин, крахмал и другие, в качестве источника углерода и энергии. Это значит, что она может разлагать эти вещества с помощью специальных ферментов — гидролаз.

Эта способность разлагать разнообразные полимеры отличает новый организм от единственного известного ранее представителя того же рода – Thermanaerothrix daxensis.

Мы провели полногеномный анализ T. solaris, который подтвердил принадлежность этого организма к новому виду, — говорит один из авторов работы, Елизавета Александровна Бонч-Осмоловская, зав. кафедрой микробиологии биологического факультета МГУ.

В геноме новой бактерии мы обнаружилич 114 генов, которые отвечают за производство специальных ферментов — гидролаз. Эти ферменты помогают расщеплять сложные вещества на более простые. Поскольку все белки этой бактерии очень стабильны, ее можно использовать в биотехнологии для переработки растительной биомассы. Это позволит получать биотопливо и улучшать качество кормов. Высокая температура ускорит процесс переработки и поможет избежать вмешательства других микроорганизмов.

Ранее ученые обнаружили бактерий-экстремофилов с редкоземельными металлами в организме.

11.12.2024