В глубоких отложениях микробы становятся жертвами крошечных бактерий

Крошечные хищные бактерии атакуют микроорганизмы. Эти ультрамикробактерии широко распространены, например, на очистных сооружениях и на морском дне. Исследователи из Института морской микробиологии Макса Планка в Бремене представили это открытие в журнале Applied and Environmental Microbiology.

Агрессор: Долгое время под прикрытием

Хищная бактерия, живущая более двадцати лет в лабораторной культуре, была выделена из метантенка очистных сооружений в Остерхольц-Шармбеке. Её назвали Velamenicoccus archaeovorus. Это ультрамикробактерия размером всего 200–300 нанометров, невидимая в обычный микроскоп.

Жертва: Важна для производства биогаза

Жертвой является Methanosaeta — один из самых распространённых в мире архей, играющий ключевую роль в производстве биогаза на очистных сооружениях. Клетки Methanosaeta живут в защитных нитях-филаментах. С помощью специальных красителей и микроскопии учёные обнаружили, что отдельные клетки в этих филаментах были больны или мертвы: они были дряблыми и не содержали рибосомальных нуклеиновых кислот или генетического материала. Вероятной причиной гибели стали прикрепившиеся бактерии Velamenicoccus archaeovorus.

Оружие? Гигантский белок

Расшифровка генома Velamenicoccus archaeovorus выявила один особенно примечательный ген. В то время как белки в среднем состоят из 333 аминокислот, этот ген кодирует белок из 39678 аминокислот, что делает его одним из крупнейших известных белков. Он интегрирован в клеточную стенку, и его поверхность содержит ферментные домены, способные растворять клетки. Это может быть смертоносным секретом Velamenicoccus.

Экологическая значимость в глубоких отложениях

Это открытие позволяет по-новому взглянуть на экологию глубоких осадков, где количество микроорганизмов уменьшается с глубиной. Ранее это объясняли естественным отмиранием клеток. Теперь появляется другая возможность: микроорганизмы используют других микроорганизмов в качестве источника пищи. Поскольку этот процесс не очень эффективен, органический материал теряется в виде метана и углекислого газа. Ультрамикробактерии могут играть решающую роль в преобразовании и рециклинге биомассы в отложениях, вызывая общее уменьшение биомассы с глубиной.

Velamenicoccus archaeovorus принадлежит к кандидатному типу Omnitrophica, что означает «всеядные». Теперь впервые показано, что это название действительно точное — они живут как хищники.