Бактерии, разлагающие токсичные соединения в воде и почве: расшифрованы гены

Исследователи успешно выделили три штамма бактерий Dehalococcoides, способных разлагать полихлорированные бифенилы (ПХБ), и определили гены, ответственные за этот процесс.

ПХБ — токсичные соединения, которые использовались в промышленности в качестве хладагентов до их запрета в конце 1970-х годов из-за сильного загрязнения воды и почв. Некоторые бактерии могут биодеградировать такие вредные вещества.

Хотя известно уже почти 20 лет, что бактерии, такие как Dehalococcoides, могут разлагать ПХБ, их выделение традиционными методами было сложным и могло занимать годы из-за медленного роста и жизни в больших смешанных сообществах.

Команда Ниранджана Нагараджана из Института генома Сингапура (A*STAR) и Национального университета Сингапура применила новый подход, объединив традиционные методы культивирования с высокопроизводительным секвенированием генов.

«Мы решили провести пилотное исследование с использованием геномных технологий. Секвенирование и анализ генов теперь стали стандартной практикой, и использование этой технологии для мониторинга процесса выделения бактерий казалось логичным следующим шагом», — говорит Нагараджан.

Анализ больших объёмов данных потребовал новых вычислительных методов, чтобы выделить информацию именно о целевых бактериях в сложном сообществе.

После анализа команда смогла выделить подходящие штаммы Dehalococcoides и обогатить их, выращивая на субстрате из тетрахлорэтена, что стимулировало их рост. Этот метод культивирования чистых, высокоэффективных бактерий можно масштабировать для очистки окружающей среды от ПХБ.

Исследователи надеются, что их метод станет шаблоном для выделения других сложных бактерий.

«Наш следующий шаг — разработка вычислительных методов для анализа геномных данных и понимания взаимодействия бактерий в сообществе. Это поможет создать бактерии, которые лучше растут на таких субстратах», — заявляет Нагараджан.