Белковые фрагменты помогли идентифицировать два новых вида микробов-экстремофилов

Микроорганизмы, идеально адаптированные к жизни в экстремальных условиях — от глубоководных желобов до горных вершин, — могут рассказать учёным о жизни на Земле и её потенциальных формах на других планетах.

В Journal of Proteome Research представлен метод более точной идентификации экстремофилов, основанный на анализе белковых фрагментов, а не генетического материала. С его помощью удалось обнаружить два новых вида устойчивых бактерий в высокогорных озёрах Чили — в среде, похожей на ранний Марс.

Для идентификации земных микроорганизмов по их ДНК сейчас используется секвенирование отдельных генов. Однако существующие методы не могут различить близкородственные виды экстремофилов. Поэтому команда под руководством Ральфа Мёллера исследовала возможность идентификации по белковой "подписи", а не по последовательности генов.

В качестве демонстрации учёные взяли пробы воды из пяти высокогорных озёр Анд, расположенных на высоте более 2,3 миль (около 3,7 км) над уровнем моря в чилийском Альтиплано. Из проб вырастили 66 микроорганизмов и сравнили два метода их идентификации:

• Традиционное генное секвенирование сравнивало нуклеотиды гена 16s рРНК (стандартного для такого анализа) с базой данных.
• Новая техника "прототипирования" анализировала белковые фрагменты — пептиды — для создания пептидных сигнатур и идентификации микроорганизмов по протеомным базам данных.

Оба метода позволили идентифицировать 63 из 66 микроорганизмов. Для трёх оставшихся генное секвенирование не сработало, так как их генетической информации не было в доступной базе данных. Прототипирование же идентифицировало два из них как потенциально новые виды бактерий-экстремофилов.

Результаты показывают, что прототипирование может стать более полным решением для идентификации экстремофильных микроорганизмов из малых биологических образцов. Учёты полагают, что белковый профилинг в будущем может помочь в поиске и идентификации внеземной жизни и в лучшем изучении биоразнообразия нашей собственной планеты.