Сотрудники Тихоокеанского института биоорганической химии имени Елякова (ТИБОХ ДВО РАН) совместно с коллегами из Национального научного центра морской биологии имени Жирмунского описали новый вид морских бактерий — Marinovum sedimenti. Микроорганизм был выделен из донных осадков. Открытие расширило род Marinovum, который до сих пор включал лишь один признанный вид — Marinovum algicola.
Исследователи изучили два штамма нового вида и обнаружили между ними неожиданное различие. Штамм KMM 9879 оказался подвижным: под микроскопом у него наблюдались один или два жгутика, расположенные на полюсе клетки или сбоку. При этом типовой штамм KMM 9989T таких структур не имел и самостоятельно плавать не мог, рассчитывая лишь на течение.
Генетическая «надстройка» изменила образ жизни бактерии
Причину различий ученые нашли в геноме микроорганизмов. У подвижного штамма на внехромосомном генетическом элементе — плазмиде, которую исследователи классифицировали как хромиду, — присутствовал полный набор генов, необходимых для сборки жгутиков. У неподвижного штамма этот генетический кластер отсутствовал.
По сути, одна сравнительно небольшая генетическая конструкция обеспечила бактерии возможность активно перемещаться в окружающей среде. Такие случаи считаются редкими и наглядно демонстрируют, насколько сильно горизонтальный перенос генов способен влиять на свойства микроорганизмов.
Помимо различий в подвижности, Marinovum sedimenti отличается широкими адаптационными возможностями. Бактерия растет при температуре от 5 до 35 градусов Цельсия, переносит соленость от 0,5 до 4 % и способна существовать в среде с pH от 5,5 до 10. Нейтральный водородный индекс равен 7,0, а уровень 10 примерно соответствует жидкости для мытья посуды. Долго жить в такой щелочной среде большинство организмов не способны.
По мнению исследователей, открытие помогает лучше понять механизмы адаптации морских микроорганизмов и показывает, как отдельные генетические элементы могут быстро наделять бактерии новыми функциями.
Результаты работы опубликованы в журнале Microorganisms. Название нового вида уже официально валидировано Международным комитетом по систематике прокариот.
Любопытные факты
Плазмиды часто называют «генетическими флешками» бактерий: они способны передаваться между клетками и переносить полезные гены, включая устойчивость к антибиотикам.
Ранее ученые Массачусетского технологического института показали, что морские цианобактерии могут обмениваться генетической информацией необычными способами даже на больших расстояниях, что способствует их высокой адаптивности в недружественных средах.
Самые быстрые микробы способны преодолевать сотни длин собственного тела в секунду. Для человека такая скорость соответствовала бы движению со скоростью реактивного самолета.
О похожем механизме у архей Мертвого моря, которые вырастили мощные жгутики для плавания в вязкой соленой воде, читайте в материале Hi-Tech Mail.
Источник: hi-tech.mail.ru