Новые методы культивирования бактерий могут привести к открытию новых видов

Микроорганизмы — самая многочисленная и разнообразная форма жизни на Земле, однако подавляющее большинство из них остаётся неизвестным. Лишь малая часть микроорганизмов планеты может быть культивирована в традиционных условиях, что оставляет целый мир некультивируемых организмов за пределами наших исследований. Это особенно актуально для бактерий, обитающих в экстремальных условиях, которые сложно воспроизвести в лаборатории. В то время как микробные сообщества пустынь Сахара, Атакама и Гибсона уже изучались, европейские аридные земли остаются малоисследованными.

Чтобы изучить микробное сообщество европейских пустынь, исследователи из Университета Валенсии и Darwin Bioprospecting Excellence изучили бактериальное разнообразие полузасушливой пустыни Табернас. Для этого команда разработала новые подходы к культивированию бактерий.

«Культуромные исследования пустыни Табернас стали идеальным перекрёстком между редкой, плохо изученной средой и применением простых, но мощных методов культивирования, включая длительные сроки инкубации, разбавленные питательные среды и тщательный отбор колоний», — говорит доктор Мануэль Поркар, руководитель группы в Университете Валенсии, президент Darwin Bioprospecting Excellence и последний автор исследования.

Исследователи экспериментировали с разными методами культивирования, чтобы найти подходящие условия для некоторых некультивируемых видов. Их стратегия заключалась в комбинации различных сред, использовании серийных разведений питательных веществ (до ста раз) и увеличении времени инкубации (до месяца). Всего было выделено 254 бактериальных штамма.

Большинство видов, выделенных на концентрированных средах, ранее были описаны как обитатели почвы или виды, выделенные из других пустынь. Однако 60% штаммов, выделенных из сильно разбавленных сред, не идентифицированы и, возможно, являются новыми видами бактерий. Кроме того, увеличение времени инкубации позволило через месяц выделить некоторые олиготрофные штаммы (медленнорастущие бактерии, живущие в условиях низкого содержания питательных веществ), которые в противном случае сложно вырастить в лаборатории.

В целом, это исследование подчёркивает потенциал простых стратегий для получения большего микробного разнообразия из природных образцов, особенно из экстремальных сред. Однако неиспользованное бактериальное биоразнообразие пустыни Табернас может иметь значение далеко за пределами экологии и бактериологии:

«В настоящее время мы характеризуем несколько неидентифицированных бактерий, три из которых являются новыми видами Kineococcus. Я уверен, что некоторые бактериальные штаммы продуцируют биотехнологически значимые продукты. Нужно лишь провести правильный скрининг», — говорит Поркар.