Неизвестные океанские бактерии ставят под сомнение общепринятые теории
Самые успешные бактерии на Земле, группа SAR11, обитают в океанах. Новое исследование учёных из Уппсальского университета объясняет их успех и одновременно ставит под сомнение общепринятые теории об этих бактериях. В ходе анализа также была обнаружена редкая и ранее неизвестная группа бактерий, родственная митохондриям — клеточным "электростанциям".
Результаты опубликованы в двух статьях в журналах Molecular Biology and Evolution и PLoS One.
Бактерии группы SAR11 составляют 30–40% всех бактериальных клеток в океанах, играя значительную роль в глобальных углеродных циклах. Их клеточный объём крайне мал для максимизации концентрации питательных веществ, а геномы состоят менее чем из 1,5 миллионов "строительных блоков".
Ранее считалось, что они родственны специализированной группе бактерий, включающей возбудителя тифа. Однако новый филогенетический анализ показал, что SAR11 произошли от обитающих в океане и почве бактерий с геномами в 3–10 раз больше. В отличие от ближайших родственников, у SAR11 отсутствуют гены, важные для репарации (починки) ДНК.
"Потеря генов означает, что бактерии могут легче обмениваться генами друг с другом, а полезные гены затем быстро распространяются в океанах как адаптация к изменениям содержания питательных веществ, температуры и УФ-излучения", — говорит аспирант Юхан Виклунд.
Кроме того, учёные обнаружили в данных международных проектов по секвенированию океанской ДНК последовательности белков, участвующих в клеточном дыхании (когда сахар расщепляется на CO2 и H2O). Сравнение с соответствующими белками митохондрий человека, животных и насекомых позволило идентифицировать редкую, ранее неизвестную группу бактерий.
"Эти бактерии очень похожи на митохондрии. Наши данные указывают, что происхождение митохондрий может быть связано с океаном, но их ближайшие родственники не относятся к группе SAR11, как считалось ранее", — говорит постдок Тижс Эттема.