Микроорганизм, «пожирающий» метан, оказался «протейным»
Микроорганизм, помогающий сокращать выбросы парникового газа метана в атмосферу, оказался «протейным» — он способен радикально менять свой внешний вид и метаболизм, чтобы быстро реагировать на изменения в окружающей среде.
Исследовательская группа микробиологов, включая доктора Саймона МакИлроя из Центра исследования микробиома QUT, определила сложный жизненный цикл микроорганизма Candidatus Methanoperedens nitroreducens (Ca. M. nitroreducens), который критически важен для поддержания климата Земли.
В статье, опубликованной в Nature Microbiology, команда описывает открытие трёх различных стадий жизни Ca. M. nitroreducens. Этот организм осуществляет анаэробное окисление метана, сопряжённое с восстановлением нитратов.
«Этот вид распространён по всему миру в природных средах, где органический углерод присутствует в отсутствие кислорода», — пояснил доктор МакИлрой.
«Эти микроорганизмы питаются метаном, образующимся в окружающей среде, что значительно сокращает его выброс в атмосферу Земли».
«Как парниковый газ метан уступает по вкладу в изменение климата только диоксиду углерода, что делает эти организмы жизненно важными для поддержания климата Земли».
Предыдущие исследования команды показали, что этот микроорганизм обладает замечательной способностью адаптироваться к среде, по сути «воруя» гены у других видов, чтобы использовать различные питательные вещества.
«В текущем исследовании мы обнаружили, что все наблюдаемые типы клеток Ca. M. nitroreducens были геномно идентичны, несмотря на разную форму и профили экспрессии генов, связанные с метаболизмом углерода, движением и делением клеток», — заявил учёный.
«Различные типы клеток этого единственного вида микробов, по-видимому, выполняют разные функциональные роли, позволяя виду быстро реагировать на неоптимальные условия окружающей среды и выдерживать их».
«Поскольку этот вид нельзя вырастить в изоляции в лаборатории, в этом исследовании применялись инновационные подходы для его изучения».
Это исследование стало первым, продемонстрировавшим различные стадии жизни для представителя архей в составе сложного микробного сообщества. Эти открытия имеют общее значение для понимания того, как микроорганизмы адаптируются к изменениям в своей среде.