Учёные выделили и культивировали неуловимого микроба из Йеллоустона

Микробное сообщество, процветающее в кислотном горячем источнике Йеллоустонского национального парка, раскрыло некоторые секреты своего образа жизни исследователям из Национальной лаборатории Ок-Ридж Министерства энергетики США.

Команда под руководством Мирчи Подара из Отдела биологических наук лаборатории выделила архею Nanopusillus acidilobi, культивировала этих крошечных микробов размером всего 100–300 нанометров и теперь может изучать их взаимодействие с организмом-хозяином, другой археей (Acidilobus). Отношения между этими двумя организмами, подробно описанные в статье в Nature Communications, могут служить ценной моделью для изучения эволюции и механизмов более сложных систем.

«Эта работа демонстрирует, как организмы находят способы адаптироваться и взаимодействовать с определёнными организмами симбиотическим или паразитическим образом, чтобы выжить во враждебных условиях», — сказал Подар. — «Интегрируя знания из геномики, протеомики и классической микробиологии, мы можем культивировать дикие организмы и иногда манипулировать ими для практического применения — от производства энергии до медицины».

Домен Archaea состоит из одноклеточных микроорганизмов, которые, как и бактерии, не имеют клеточного ядра или мембраносвязанных органелл. Эти микробы сохранили открытую, контактирующую со средой клеточную мембрану, а Nanopusillus развил механизм получения первичных биосинтетических молекул от клетки-хозяина через прямой клеточный контакт.

Nanopusillus acidilobi был особенно неуловимым из-за своей среды обитания, такой как горячие источники Йеллоустона, поэтому это достижение, вероятно, вызовет ажиотаж.

Один из рецензентов журнала отметил, что открытие и статья дают «новые захватывающие представления о микробном разнообразии с важными филогенетическими последствиями и, таким образом, представляют собой очень важный вклад в область разнообразия архей/микробов».

Исследователи также отметили сходство этого микроба с его дальним родственником, морским Nanoarchaeum, который был культивирован более десяти лет назад. Благодаря таким наблюдениям и сравнениям учёные смогли получить представление о структурных и молекулярных свойствах целого ряда новых групп микробов.

Это последнее достижение особенно удовлетворительно, отметил Подар, добавив, что оно стало результатом сочетания усердия и случая и заняло несколько лет.

«Мы открыли и культивировали новый организм из группы, которую люди пытались получить более десяти лет, и отчасти это стало возможным благодаря ранее полученным нами геномным данным об этих организмах в Йеллоустоне», — сказал Подар, добавив, что микробная система «изобилует уникальными, замечательными физиологическими и геномными особенностями».